Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/cmetcalf/linux-tile
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.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
52 #include "workqueue_internal.h"
53
54 enum {
55         /*
56          * worker_pool flags
57          *
58          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
59          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
60          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
61          * is in effect.
62          *
63          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
64          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
65          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
66          *
67          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
68          * attach_mutex to avoid changing binding state while
69          * worker_attach_to_pool() is in progress.
70          */
71         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
72
73         /* worker flags */
74         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
75         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
76         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
77         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
78         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
79         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
80
81         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
82                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
83
84         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
85
86         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
87         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
88
89         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
90         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
91
92         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
93                                                 /* call for help after 10ms
94                                                    (min two ticks) */
95         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
96         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
97
98         /*
99          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
100          * all cpus.  Give MIN_NICE.
101          */
102         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
103         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
104
105         WQ_NAME_LEN             = 24,
106 };
107
108 /*
109  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
110  *
111  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
112  *    everyone else.
113  *
114  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
115  *    only be modified and accessed from the local cpu.
116  *
117  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
118  *
119  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
120  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
121  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
122  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
123  *
124  * A: pool->attach_mutex protected.
125  *
126  * PL: wq_pool_mutex protected.
127  *
128  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
129  *
130  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
131  *
132  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
133  *      sched-RCU for reads.
134  *
135  * WQ: wq->mutex protected.
136  *
137  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
138  *
139  * MD: wq_mayday_lock protected.
140  */
141
142 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
143
144 struct worker_pool {
145         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
146         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
147         int                     node;           /* I: the associated node ID */
148         int                     id;             /* I: pool ID */
149         unsigned int            flags;          /* X: flags */
150
151         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
152         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
153
154         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
155         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
156
157         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
158         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
159         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
160
161         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
162         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
163                                                 /* L: hash of busy workers */
164
165         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
166         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
167         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
168         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
169         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
170         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
171
172         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
173
174         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
175         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
176         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
177
178         /*
179          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
180          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
181          * cacheline.
182          */
183         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
184
185         /*
186          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
187          * from get_work_pool().
188          */
189         struct rcu_head         rcu;
190 } ____cacheline_aligned_in_smp;
191
192 /*
193  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
194  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
195  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
196  * number of flag bits.
197  */
198 struct pool_workqueue {
199         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
200         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
201         int                     work_color;     /* L: current color */
202         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
203         int                     refcnt;         /* L: reference count */
204         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
205                                                 /* L: nr of in_flight works */
206         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
207         int                     max_active;     /* L: max active works */
208         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
209         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
210         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
211
212         /*
213          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
214          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
215          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
216          * determined without grabbing wq->mutex.
217          */
218         struct work_struct      unbound_release_work;
219         struct rcu_head         rcu;
220 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
221
222 /*
223  * Structure used to wait for workqueue flush.
224  */
225 struct wq_flusher {
226         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
227         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
228         struct completion       done;           /* flush completion */
229 };
230
231 struct wq_device;
232
233 /*
234  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
235  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
236  */
237 struct workqueue_struct {
238         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
239         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
240
241         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
242         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
243         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
244         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
245         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
246         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
247         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
248
249         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
250         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
251
252         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
253         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
254
255         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
256         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
257
258 #ifdef CONFIG_SYSFS
259         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
260 #endif
261 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
262         struct lockdep_map      lockdep_map;
263 #endif
264         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
265
266         /*
267          * Destruction of workqueue_struct is sched-RCU protected to allow
268          * walking the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
269          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
270          */
271         struct rcu_head         rcu;
272
273         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
274         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
275         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
276         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
277 };
278
279 static struct kmem_cache *pwq_cache;
280
281 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
282                                         /* possible CPUs of each node */
283
284 static bool wq_disable_numa;
285 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
286
287 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
288 #ifdef CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT
289 static bool wq_power_efficient = true;
290 #else
291 static bool wq_power_efficient;
292 #endif
293
294 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
303
304 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
305 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
306
307 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask; /* PL: low level cpumask for all unbound wqs */
308
309 /* the per-cpu worker pools */
310 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
311                                      cpu_worker_pools);
312
313 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
314
315 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
316 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
317
318 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
319 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
320
321 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
322 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
323
324 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
325 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
326 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
328 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
330 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
332 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
334 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
336 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
338
339 static int worker_thread(void *__worker);
340 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
341
342 #define CREATE_TRACE_POINTS
343 #include <trace/events/workqueue.h>
344
345 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
346         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
347                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
348                            "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
349
350 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
351         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
352                            lockdep_is_held(&wq->mutex),                 \
353                            "sched RCU or wq->mutex should be held")
354
355 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
356         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
357                            lockdep_is_held(&wq->mutex) ||               \
358                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
359                            "sched RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
360
361 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
362         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
363              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
364              (pool)++)
365
366 /**
367  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
368  * @pool: iteration cursor
369  * @pi: integer used for iteration
370  *
371  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
372  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
373  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
374  *
375  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
376  * ignored.
377  */
378 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
379         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
380                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
381                 else
382
383 /**
384  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
385  * @worker: iteration cursor
386  * @pool: worker_pool to iterate workers of
387  *
388  * This must be called with @pool->attach_mutex.
389  *
390  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
391  * ignored.
392  */
393 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
394         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
395                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
396                 else
397
398 /**
399  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
400  * @pwq: iteration cursor
401  * @wq: the target workqueue
402  *
403  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
404  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
405  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
406  *
407  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
408  * ignored.
409  */
410 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
411         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
412                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
413                 else
414
415 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
416
417 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
418
419 static void *work_debug_hint(void *addr)
420 {
421         return ((struct work_struct *) addr)->func;
422 }
423
424 /*
425  * fixup_init is called when:
426  * - an active object is initialized
427  */
428 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
429 {
430         struct work_struct *work = addr;
431
432         switch (state) {
433         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
434                 cancel_work_sync(work);
435                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
436                 return 1;
437         default:
438                 return 0;
439         }
440 }
441
442 /*
443  * fixup_activate is called when:
444  * - an active object is activated
445  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
446  */
447 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
448 {
449         struct work_struct *work = addr;
450
451         switch (state) {
452
453         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
454                 /*
455                  * This is not really a fixup. The work struct was
456                  * statically initialized. We just make sure that it
457                  * is tracked in the object tracker.
458                  */
459                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
460                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
461                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
462                         return 0;
463                 }
464                 WARN_ON_ONCE(1);
465                 return 0;
466
467         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
468                 WARN_ON(1);
469
470         default:
471                 return 0;
472         }
473 }
474
475 /*
476  * fixup_free is called when:
477  * - an active object is freed
478  */
479 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
480 {
481         struct work_struct *work = addr;
482
483         switch (state) {
484         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
485                 cancel_work_sync(work);
486                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
487                 return 1;
488         default:
489                 return 0;
490         }
491 }
492
493 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
494         .name           = "work_struct",
495         .debug_hint     = work_debug_hint,
496         .fixup_init     = work_fixup_init,
497         .fixup_activate = work_fixup_activate,
498         .fixup_free     = work_fixup_free,
499 };
500
501 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
502 {
503         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
504 }
505
506 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
507 {
508         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
509 }
510
511 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
512 {
513         if (onstack)
514                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
515         else
516                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
519
520 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
521 {
522         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
525
526 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
527 {
528         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
529         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
530 }
531 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
532
533 #else
534 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
535 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
536 #endif
537
538 /**
539  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
540  * @pool: the pool pointer of interest
541  *
542  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
543  * successfully, -errno on failure.
544  */
545 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
546 {
547         int ret;
548
549         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
550
551         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
552                         GFP_KERNEL);
553         if (ret >= 0) {
554                 pool->id = ret;
555                 return 0;
556         }
557         return ret;
558 }
559
560 /**
561  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
562  * @wq: the target workqueue
563  * @node: the node ID
564  *
565  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or sched RCU
566  * read locked.
567  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
568  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
569  *
570  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
571  */
572 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
573                                                   int node)
574 {
575         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
576         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
577 }
578
579 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
580 {
581         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
582 }
583
584 static int get_work_color(struct work_struct *work)
585 {
586         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
587                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
588 }
589
590 static int work_next_color(int color)
591 {
592         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
593 }
594
595 /*
596  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
597  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
598  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
599  *
600  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
601  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
602  * work->data.  These functions should only be called while the work is
603  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
604  *
605  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
606  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
607  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
608  * available only while the work item is queued.
609  *
610  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
611  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
612  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
613  * try to steal the PENDING bit.
614  */
615 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
616                                  unsigned long flags)
617 {
618         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
619         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
620 }
621
622 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
623                          unsigned long extra_flags)
624 {
625         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
626                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
627 }
628
629 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
630                                            int pool_id)
631 {
632         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
633                       WORK_STRUCT_PENDING);
634 }
635
636 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
637                                             int pool_id)
638 {
639         /*
640          * The following wmb is paired with the implied mb in
641          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
642          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
643          * owner.
644          */
645         smp_wmb();
646         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
647 }
648
649 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
650 {
651         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
652         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
653 }
654
655 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
656 {
657         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
658
659         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
660                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
661         else
662                 return NULL;
663 }
664
665 /**
666  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
667  * @work: the work item of interest
668  *
669  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
670  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
671  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
672  *
673  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
674  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
675  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
676  * returned pool is and stays online.
677  *
678  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
679  */
680 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
681 {
682         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
683         int pool_id;
684
685         assert_rcu_or_pool_mutex();
686
687         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
688                 return ((struct pool_workqueue *)
689                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
690
691         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
692         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
693                 return NULL;
694
695         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
696 }
697
698 /**
699  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
700  * @work: the work item of interest
701  *
702  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
703  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
704  */
705 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
706 {
707         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
708
709         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
710                 return ((struct pool_workqueue *)
711                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
712
713         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
714 }
715
716 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
717 {
718         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
719
720         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
721         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
722 }
723
724 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
725 {
726         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
727
728         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
729 }
730
731 /*
732  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
733  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
734  * they're being called with pool->lock held.
735  */
736
737 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
738 {
739         return !atomic_read(&pool->nr_running);
740 }
741
742 /*
743  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
744  * running workers.
745  *
746  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
747  * function will always return %true for unbound pools as long as the
748  * worklist isn't empty.
749  */
750 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
751 {
752         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
753 }
754
755 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
756 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
757 {
758         return pool->nr_idle;
759 }
760
761 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
762 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
763 {
764         return !list_empty(&pool->worklist) &&
765                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
766 }
767
768 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
769 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
770 {
771         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
772 }
773
774 /* Do we have too many workers and should some go away? */
775 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
776 {
777         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
778         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
779         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
780
781         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
782 }
783
784 /*
785  * Wake up functions.
786  */
787
788 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
789 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
790 {
791         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
792                 return NULL;
793
794         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
795 }
796
797 /**
798  * wake_up_worker - wake up an idle worker
799  * @pool: worker pool to wake worker from
800  *
801  * Wake up the first idle worker of @pool.
802  *
803  * CONTEXT:
804  * spin_lock_irq(pool->lock).
805  */
806 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
807 {
808         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
809
810         if (likely(worker))
811                 wake_up_process(worker->task);
812 }
813
814 /**
815  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
816  * @task: task waking up
817  * @cpu: CPU @task is waking up to
818  *
819  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
820  * being awoken.
821  *
822  * CONTEXT:
823  * spin_lock_irq(rq->lock)
824  */
825 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
826 {
827         struct worker *worker = kthread_data(task);
828
829         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
830                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
831                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
832         }
833 }
834
835 /**
836  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
837  * @task: task going to sleep
838  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
839  *
840  * This function is called during schedule() when a busy worker is
841  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
842  * returning pointer to its task.
843  *
844  * CONTEXT:
845  * spin_lock_irq(rq->lock)
846  *
847  * Return:
848  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
849  */
850 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
851 {
852         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
853         struct worker_pool *pool;
854
855         /*
856          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
857          * workers, also reach here, let's not access anything before
858          * checking NOT_RUNNING.
859          */
860         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
861                 return NULL;
862
863         pool = worker->pool;
864
865         /* this can only happen on the local cpu */
866         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id() || pool->cpu != cpu))
867                 return NULL;
868
869         /*
870          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
871          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
872          * Please read comment there.
873          *
874          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
875          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
876          * disabled, which in turn means that none else could be
877          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
878          * lock is safe.
879          */
880         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
881             !list_empty(&pool->worklist))
882                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
883         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
884 }
885
886 /**
887  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
888  * @worker: self
889  * @flags: flags to set
890  *
891  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
892  *
893  * CONTEXT:
894  * spin_lock_irq(pool->lock)
895  */
896 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
897 {
898         struct worker_pool *pool = worker->pool;
899
900         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
901
902         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
903         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
904             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
905                 atomic_dec(&pool->nr_running);
906         }
907
908         worker->flags |= flags;
909 }
910
911 /**
912  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
913  * @worker: self
914  * @flags: flags to clear
915  *
916  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
917  *
918  * CONTEXT:
919  * spin_lock_irq(pool->lock)
920  */
921 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
922 {
923         struct worker_pool *pool = worker->pool;
924         unsigned int oflags = worker->flags;
925
926         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
927
928         worker->flags &= ~flags;
929
930         /*
931          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
932          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
933          * of multiple flags, not a single flag.
934          */
935         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
936                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
937                         atomic_inc(&pool->nr_running);
938 }
939
940 /**
941  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
942  * @pool: pool of interest
943  * @work: work to find worker for
944  *
945  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
946  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
947  * to match, its current execution should match the address of @work and
948  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
949  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
950  * being executed.
951  *
952  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
953  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
954  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
955  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
956  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
957  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
958  *
959  * This function checks the work item address and work function to avoid
960  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
961  * work function which can introduce dependency onto itself through a
962  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
963  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
964  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
965  *
966  * CONTEXT:
967  * spin_lock_irq(pool->lock).
968  *
969  * Return:
970  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
971  * otherwise.
972  */
973 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
974                                                  struct work_struct *work)
975 {
976         struct worker *worker;
977
978         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
979                                (unsigned long)work)
980                 if (worker->current_work == work &&
981                     worker->current_func == work->func)
982                         return worker;
983
984         return NULL;
985 }
986
987 /**
988  * move_linked_works - move linked works to a list
989  * @work: start of series of works to be scheduled
990  * @head: target list to append @work to
991  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
992  *
993  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
994  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
995  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
996  *
997  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
998  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
999  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1000  *
1001  * CONTEXT:
1002  * spin_lock_irq(pool->lock).
1003  */
1004 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1005                               struct work_struct **nextp)
1006 {
1007         struct work_struct *n;
1008
1009         /*
1010          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1011          * use NULL for list head.
1012          */
1013         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1014                 list_move_tail(&work->entry, head);
1015                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1016                         break;
1017         }
1018
1019         /*
1020          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1021          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1022          * needs to be updated.
1023          */
1024         if (nextp)
1025                 *nextp = n;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1030  * @pwq: pool_workqueue to get
1031  *
1032  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1033  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1034  */
1035 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1036 {
1037         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1038         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1039         pwq->refcnt++;
1040 }
1041
1042 /**
1043  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1044  * @pwq: pool_workqueue to put
1045  *
1046  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1047  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1048  */
1049 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1050 {
1051         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1052         if (likely(--pwq->refcnt))
1053                 return;
1054         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1055                 return;
1056         /*
1057          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1058          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1059          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1060          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1061          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1062          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1063          */
1064         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1065 }
1066
1067 /**
1068  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1069  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1070  *
1071  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1072  */
1073 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1074 {
1075         if (pwq) {
1076                 /*
1077                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1078                  * following lock operations are safe.
1079                  */
1080                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1081                 put_pwq(pwq);
1082                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1083         }
1084 }
1085
1086 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1087 {
1088         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1089
1090         trace_workqueue_activate_work(work);
1091         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1092         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1093         pwq->nr_active++;
1094 }
1095
1096 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1097 {
1098         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1099                                                     struct work_struct, entry);
1100
1101         pwq_activate_delayed_work(work);
1102 }
1103
1104 /**
1105  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1106  * @pwq: pwq of interest
1107  * @color: color of work which left the queue
1108  *
1109  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1110  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1111  *
1112  * CONTEXT:
1113  * spin_lock_irq(pool->lock).
1114  */
1115 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1116 {
1117         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1118         if (color == WORK_NO_COLOR)
1119                 goto out_put;
1120
1121         pwq->nr_in_flight[color]--;
1122
1123         pwq->nr_active--;
1124         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1125                 /* one down, submit a delayed one */
1126                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1127                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1128         }
1129
1130         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1131         if (likely(pwq->flush_color != color))
1132                 goto out_put;
1133
1134         /* are there still in-flight works? */
1135         if (pwq->nr_in_flight[color])
1136                 goto out_put;
1137
1138         /* this pwq is done, clear flush_color */
1139         pwq->flush_color = -1;
1140
1141         /*
1142          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1143          * will handle the rest.
1144          */
1145         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1146                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1147 out_put:
1148         put_pwq(pwq);
1149 }
1150
1151 /**
1152  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1153  * @work: work item to steal
1154  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1155  * @flags: place to store irq state
1156  *
1157  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1158  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1159  *
1160  * Return:
1161  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1162  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1163  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1164  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1165  *              for arbitrarily long
1166  *
1167  * Note:
1168  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1169  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1170  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1171  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1172  *
1173  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1174  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1175  *
1176  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1177  */
1178 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1179                                unsigned long *flags)
1180 {
1181         struct worker_pool *pool;
1182         struct pool_workqueue *pwq;
1183
1184         local_irq_save(*flags);
1185
1186         /* try to steal the timer if it exists */
1187         if (is_dwork) {
1188                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1189
1190                 /*
1191                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1192                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1193                  * running on the local CPU.
1194                  */
1195                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1196                         return 1;
1197         }
1198
1199         /* try to claim PENDING the normal way */
1200         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1201                 return 0;
1202
1203         /*
1204          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1205          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1206          */
1207         pool = get_work_pool(work);
1208         if (!pool)
1209                 goto fail;
1210
1211         spin_lock(&pool->lock);
1212         /*
1213          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1214          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1215          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1216          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1217          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1218          * item is currently queued on that pool.
1219          */
1220         pwq = get_work_pwq(work);
1221         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1222                 debug_work_deactivate(work);
1223
1224                 /*
1225                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1226                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1227                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1228                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1229                  * item is activated before grabbing.
1230                  */
1231                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1232                         pwq_activate_delayed_work(work);
1233
1234                 list_del_init(&work->entry);
1235                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1236
1237                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1238                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1239
1240                 spin_unlock(&pool->lock);
1241                 return 1;
1242         }
1243         spin_unlock(&pool->lock);
1244 fail:
1245         local_irq_restore(*flags);
1246         if (work_is_canceling(work))
1247                 return -ENOENT;
1248         cpu_relax();
1249         return -EAGAIN;
1250 }
1251
1252 /**
1253  * insert_work - insert a work into a pool
1254  * @pwq: pwq @work belongs to
1255  * @work: work to insert
1256  * @head: insertion point
1257  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1258  *
1259  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1260  * work_struct flags.
1261  *
1262  * CONTEXT:
1263  * spin_lock_irq(pool->lock).
1264  */
1265 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1266                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1267 {
1268         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1269
1270         /* we own @work, set data and link */
1271         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1272         list_add_tail(&work->entry, head);
1273         get_pwq(pwq);
1274
1275         /*
1276          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1277          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1278          * around lazily while there are works to be processed.
1279          */
1280         smp_mb();
1281
1282         if (__need_more_worker(pool))
1283                 wake_up_worker(pool);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1288  * same workqueue.
1289  */
1290 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1291 {
1292         struct worker *worker;
1293
1294         worker = current_wq_worker();
1295         /*
1296          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1297          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1298          */
1299         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1300 }
1301
1302 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1303                          struct work_struct *work)
1304 {
1305         struct pool_workqueue *pwq;
1306         struct worker_pool *last_pool;
1307         struct list_head *worklist;
1308         unsigned int work_flags;
1309         unsigned int req_cpu = cpu;
1310
1311         /*
1312          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1313          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1314          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1315          * happen with IRQ disabled.
1316          */
1317         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1318
1319         debug_work_activate(work);
1320
1321         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1322         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1323             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1324                 return;
1325 retry:
1326         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1327                 cpu = raw_smp_processor_id();
1328
1329         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1330         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1331                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1332         else
1333                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1334
1335         /*
1336          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1337          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1338          * pool to guarantee non-reentrancy.
1339          */
1340         last_pool = get_work_pool(work);
1341         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1342                 struct worker *worker;
1343
1344                 spin_lock(&last_pool->lock);
1345
1346                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1347
1348                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1349                         pwq = worker->current_pwq;
1350                 } else {
1351                         /* meh... not running there, queue here */
1352                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1353                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1354                 }
1355         } else {
1356                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1357         }
1358
1359         /*
1360          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1361          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1362          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1363          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1364          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1365          * make forward-progress.
1366          */
1367         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1368                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1369                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1370                         cpu_relax();
1371                         goto retry;
1372                 }
1373                 /* oops */
1374                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1375                           wq->name, cpu);
1376         }
1377
1378         /* pwq determined, queue */
1379         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1380
1381         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1382                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1383                 return;
1384         }
1385
1386         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1387         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1388
1389         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1390                 trace_workqueue_activate_work(work);
1391                 pwq->nr_active++;
1392                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1393         } else {
1394                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1395                 worklist = &pwq->delayed_works;
1396         }
1397
1398         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1399
1400         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1401 }
1402
1403 /**
1404  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1405  * @cpu: CPU number to execute work on
1406  * @wq: workqueue to use
1407  * @work: work to queue
1408  *
1409  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1410  * can't go away.
1411  *
1412  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1413  */
1414 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1415                    struct work_struct *work)
1416 {
1417         bool ret = false;
1418         unsigned long flags;
1419
1420         local_irq_save(flags);
1421
1422         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1423                 __queue_work(cpu, wq, work);
1424                 ret = true;
1425         }
1426
1427         local_irq_restore(flags);
1428         return ret;
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1431
1432 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1433 {
1434         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1435
1436         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1437         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1438 }
1439 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1440
1441 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1442                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1443 {
1444         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1445         struct work_struct *work = &dwork->work;
1446
1447         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1448                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1449         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1450         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1451
1452         /*
1453          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1454          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1455          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1456          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1457          */
1458         if (!delay) {
1459                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1460                 return;
1461         }
1462
1463         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1464
1465         dwork->wq = wq;
1466         dwork->cpu = cpu;
1467         timer->expires = jiffies + delay;
1468
1469         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1470                 add_timer_on(timer, cpu);
1471         else
1472                 add_timer(timer);
1473 }
1474
1475 /**
1476  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1477  * @cpu: CPU number to execute work on
1478  * @wq: workqueue to use
1479  * @dwork: work to queue
1480  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1481  *
1482  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1483  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1484  * execution.
1485  */
1486 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1487                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1488 {
1489         struct work_struct *work = &dwork->work;
1490         bool ret = false;
1491         unsigned long flags;
1492
1493         /* read the comment in __queue_work() */
1494         local_irq_save(flags);
1495
1496         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1497                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1498                 ret = true;
1499         }
1500
1501         local_irq_restore(flags);
1502         return ret;
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1505
1506 /**
1507  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1508  * @cpu: CPU number to execute work on
1509  * @wq: workqueue to use
1510  * @dwork: work to queue
1511  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1512  *
1513  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1514  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1515  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1516  * current state.
1517  *
1518  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1519  * pending and its timer was modified.
1520  *
1521  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1522  * See try_to_grab_pending() for details.
1523  */
1524 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1525                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1526 {
1527         unsigned long flags;
1528         int ret;
1529
1530         do {
1531                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1532         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1533
1534         if (likely(ret >= 0)) {
1535                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1536                 local_irq_restore(flags);
1537         }
1538
1539         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1540         return ret;
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1543
1544 /**
1545  * worker_enter_idle - enter idle state
1546  * @worker: worker which is entering idle state
1547  *
1548  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1549  * necessary.
1550  *
1551  * LOCKING:
1552  * spin_lock_irq(pool->lock).
1553  */
1554 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1555 {
1556         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1557
1558         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1559             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1560                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1561                 return;
1562
1563         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1564         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1565         pool->nr_idle++;
1566         worker->last_active = jiffies;
1567
1568         /* idle_list is LIFO */
1569         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1570
1571         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1572                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1573
1574         /*
1575          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1576          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1577          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1578          * unbind is not in progress.
1579          */
1580         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1581                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1582                      atomic_read(&pool->nr_running));
1583 }
1584
1585 /**
1586  * worker_leave_idle - leave idle state
1587  * @worker: worker which is leaving idle state
1588  *
1589  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1590  *
1591  * LOCKING:
1592  * spin_lock_irq(pool->lock).
1593  */
1594 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1595 {
1596         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1597
1598         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1599                 return;
1600         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1601         pool->nr_idle--;
1602         list_del_init(&worker->entry);
1603 }
1604
1605 static struct worker *alloc_worker(int node)
1606 {
1607         struct worker *worker;
1608
1609         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1610         if (worker) {
1611                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1612                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1613                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1614                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1615                 worker->flags = WORKER_PREP;
1616         }
1617         return worker;
1618 }
1619
1620 /**
1621  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1622  * @worker: worker to be attached
1623  * @pool: the target pool
1624  *
1625  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1626  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1627  * cpu-[un]hotplugs.
1628  */
1629 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1630                                    struct worker_pool *pool)
1631 {
1632         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1633
1634         /*
1635          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1636          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1637          */
1638         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1639
1640         /*
1641          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1642          * stable across this function.  See the comments above the
1643          * flag definition for details.
1644          */
1645         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1646                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1647
1648         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1649
1650         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1651 }
1652
1653 /**
1654  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1655  * @worker: worker which is attached to its pool
1656  * @pool: the pool @worker is attached to
1657  *
1658  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1659  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1660  * other reference to the pool.
1661  */
1662 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1663                                     struct worker_pool *pool)
1664 {
1665         struct completion *detach_completion = NULL;
1666
1667         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1668         list_del(&worker->node);
1669         if (list_empty(&pool->workers))
1670                 detach_completion = pool->detach_completion;
1671         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1672
1673         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1674         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1675
1676         if (detach_completion)
1677                 complete(detach_completion);
1678 }
1679
1680 /**
1681  * create_worker - create a new workqueue worker
1682  * @pool: pool the new worker will belong to
1683  *
1684  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1685  *
1686  * CONTEXT:
1687  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1688  *
1689  * Return:
1690  * Pointer to the newly created worker.
1691  */
1692 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1693 {
1694         struct worker *worker = NULL;
1695         int id = -1;
1696         char id_buf[16];
1697
1698         /* ID is needed to determine kthread name */
1699         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1700         if (id < 0)
1701                 goto fail;
1702
1703         worker = alloc_worker(pool->node);
1704         if (!worker)
1705                 goto fail;
1706
1707         worker->pool = pool;
1708         worker->id = id;
1709
1710         if (pool->cpu >= 0)
1711                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1712                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1713         else
1714                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1715
1716         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1717                                               "kworker/%s", id_buf);
1718         if (IS_ERR(worker->task))
1719                 goto fail;
1720
1721         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1722
1723         /* prevent userland from meddling with cpumask of workqueue workers */
1724         worker->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
1725
1726         /* successful, attach the worker to the pool */
1727         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1728
1729         /* start the newly created worker */
1730         spin_lock_irq(&pool->lock);
1731         worker->pool->nr_workers++;
1732         worker_enter_idle(worker);
1733         wake_up_process(worker->task);
1734         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1735
1736         return worker;
1737
1738 fail:
1739         if (id >= 0)
1740                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1741         kfree(worker);
1742         return NULL;
1743 }
1744
1745 /**
1746  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1747  * @worker: worker to be destroyed
1748  *
1749  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1750  * be idle.
1751  *
1752  * CONTEXT:
1753  * spin_lock_irq(pool->lock).
1754  */
1755 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1756 {
1757         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1758
1759         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1760
1761         /* sanity check frenzy */
1762         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1763             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1764             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1765                 return;
1766
1767         pool->nr_workers--;
1768         pool->nr_idle--;
1769
1770         list_del_init(&worker->entry);
1771         worker->flags |= WORKER_DIE;
1772         wake_up_process(worker->task);
1773 }
1774
1775 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1776 {
1777         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1778
1779         spin_lock_irq(&pool->lock);
1780
1781         while (too_many_workers(pool)) {
1782                 struct worker *worker;
1783                 unsigned long expires;
1784
1785                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1786                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1787                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1788
1789                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1790                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1791                         break;
1792                 }
1793
1794                 destroy_worker(worker);
1795         }
1796
1797         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1798 }
1799
1800 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1801 {
1802         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1803         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1804
1805         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1806
1807         if (!wq->rescuer)
1808                 return;
1809
1810         /* mayday mayday mayday */
1811         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1812                 /*
1813                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1814                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1815                  * rescuer is done with it.
1816                  */
1817                 get_pwq(pwq);
1818                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1819                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1820         }
1821 }
1822
1823 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1824 {
1825         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1826         struct work_struct *work;
1827
1828         spin_lock_irq(&pool->lock);
1829         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1830
1831         if (need_to_create_worker(pool)) {
1832                 /*
1833                  * We've been trying to create a new worker but
1834                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1835                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1836                  * rescuers.
1837                  */
1838                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1839                         send_mayday(work);
1840         }
1841
1842         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1843         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1844
1845         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1846 }
1847
1848 /**
1849  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1850  * @pool: pool to create a new worker for
1851  *
1852  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1853  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1854  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1855  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1856  * possible allocation deadlock.
1857  *
1858  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1859  * may_start_working() %true.
1860  *
1861  * LOCKING:
1862  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1863  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1864  * manager.
1865  */
1866 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1867 __releases(&pool->lock)
1868 __acquires(&pool->lock)
1869 {
1870 restart:
1871         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1872
1873         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1874         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1875
1876         while (true) {
1877                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1878                         break;
1879
1880                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1881
1882                 if (!need_to_create_worker(pool))
1883                         break;
1884         }
1885
1886         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1887         spin_lock_irq(&pool->lock);
1888         /*
1889          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1890          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1891          * already become busy.
1892          */
1893         if (need_to_create_worker(pool))
1894                 goto restart;
1895 }
1896
1897 /**
1898  * manage_workers - manage worker pool
1899  * @worker: self
1900  *
1901  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1902  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1903  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1904  *
1905  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1906  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1907  * and may_start_working() is true.
1908  *
1909  * CONTEXT:
1910  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1911  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1912  *
1913  * Return:
1914  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
1915  * start processing works, %true if management function was performed and
1916  * the conditions that the caller verified before calling the function may
1917  * no longer be true.
1918  */
1919 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1920 {
1921         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1922
1923         /*
1924          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
1925          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
1926          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
1927          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
1928          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
1929          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
1930          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
1931          * actual management, the pool may stall indefinitely.
1932          */
1933         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1934                 return false;
1935         pool->manager = worker;
1936
1937         maybe_create_worker(pool);
1938
1939         pool->manager = NULL;
1940         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
1941         return true;
1942 }
1943
1944 /**
1945  * process_one_work - process single work
1946  * @worker: self
1947  * @work: work to process
1948  *
1949  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
1950  * process a single work including synchronization against and
1951  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
1952  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
1953  * call this function to process a work.
1954  *
1955  * CONTEXT:
1956  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1957  */
1958 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
1959 __releases(&pool->lock)
1960 __acquires(&pool->lock)
1961 {
1962         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1963         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1964         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
1965         int work_color;
1966         struct worker *collision;
1967 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1968         /*
1969          * It is permissible to free the struct work_struct from
1970          * inside the function that is called from it, this we need to
1971          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
1972          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
1973          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
1974          */
1975         struct lockdep_map lockdep_map;
1976
1977         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
1978 #endif
1979         /* ensure we're on the correct CPU */
1980         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1981                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
1982
1983         /*
1984          * A single work shouldn't be executed concurrently by
1985          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
1986          * already processing the work.  If so, defer the work to the
1987          * currently executing one.
1988          */
1989         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1990         if (unlikely(collision)) {
1991                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
1992                 return;
1993         }
1994
1995         /* claim and dequeue */
1996         debug_work_deactivate(work);
1997         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
1998         worker->current_work = work;
1999         worker->current_func = work->func;
2000         worker->current_pwq = pwq;
2001         work_color = get_work_color(work);
2002
2003         list_del_init(&work->entry);
2004
2005         /*
2006          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2007          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2008          * of concurrency management and the next code block will chain
2009          * execution of the pending work items.
2010          */
2011         if (unlikely(cpu_intensive))
2012                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2013
2014         /*
2015          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2016          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2017          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2018          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2019          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2020          */
2021         if (need_more_worker(pool))
2022                 wake_up_worker(pool);
2023
2024         /*
2025          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2026          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2027          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2028          * disabled.
2029          */
2030         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2031
2032         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2033
2034         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2035         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2036         trace_workqueue_execute_start(work);
2037         worker->current_func(work);
2038         /*
2039          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2040          * point will only record its address.
2041          */
2042         trace_workqueue_execute_end(work);
2043         lock_map_release(&lockdep_map);
2044         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2045
2046         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2047                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2048                        "     last function: %pf\n",
2049                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2050                        worker->current_func);
2051                 debug_show_held_locks(current);
2052                 dump_stack();
2053         }
2054
2055         /*
2056          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2057          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2058          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2059          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2060          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2061          * the same condition doesn't freeze RCU.
2062          */
2063         cond_resched_rcu_qs();
2064
2065         spin_lock_irq(&pool->lock);
2066
2067         /* clear cpu intensive status */
2068         if (unlikely(cpu_intensive))
2069                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2070
2071         /* we're done with it, release */
2072         hash_del(&worker->hentry);
2073         worker->current_work = NULL;
2074         worker->current_func = NULL;
2075         worker->current_pwq = NULL;
2076         worker->desc_valid = false;
2077         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2078 }
2079
2080 /**
2081  * process_scheduled_works - process scheduled works
2082  * @worker: self
2083  *
2084  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2085  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2086  * fetches a work from the top and executes it.
2087  *
2088  * CONTEXT:
2089  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2090  * multiple times.
2091  */
2092 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2093 {
2094         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2095                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2096                                                 struct work_struct, entry);
2097                 process_one_work(worker, work);
2098         }
2099 }
2100
2101 /**
2102  * worker_thread - the worker thread function
2103  * @__worker: self
2104  *
2105  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2106  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2107  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2108  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2109  * will be explained in rescuer_thread().
2110  *
2111  * Return: 0
2112  */
2113 static int worker_thread(void *__worker)
2114 {
2115         struct worker *worker = __worker;
2116         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2117
2118         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2119         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2120 woke_up:
2121         spin_lock_irq(&pool->lock);
2122
2123         /* am I supposed to die? */
2124         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2125                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2126                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2127                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2128
2129                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2130                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2131                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2132                 kfree(worker);
2133                 return 0;
2134         }
2135
2136         worker_leave_idle(worker);
2137 recheck:
2138         /* no more worker necessary? */
2139         if (!need_more_worker(pool))
2140                 goto sleep;
2141
2142         /* do we need to manage? */
2143         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2144                 goto recheck;
2145
2146         /*
2147          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2148          * preparing to process a work or actually processing it.
2149          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2150          */
2151         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2152
2153         /*
2154          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2155          * worker or that someone else has already assumed the manager
2156          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2157          * management if applicable and concurrency management is restored
2158          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2159          */
2160         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2161
2162         do {
2163                 struct work_struct *work =
2164                         list_first_entry(&pool->worklist,
2165                                          struct work_struct, entry);
2166
2167                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2168                         /* optimization path, not strictly necessary */
2169                         process_one_work(worker, work);
2170                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2171                                 process_scheduled_works(worker);
2172                 } else {
2173                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2174                         process_scheduled_works(worker);
2175                 }
2176         } while (keep_working(pool));
2177
2178         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2179 sleep:
2180         /*
2181          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2182          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2183          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2184          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2185          * event.
2186          */
2187         worker_enter_idle(worker);
2188         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2189         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2190         schedule();
2191         goto woke_up;
2192 }
2193
2194 /**
2195  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2196  * @__rescuer: self
2197  *
2198  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2199  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2200  *
2201  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2202  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2203  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2204  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2205  * the problem rescuer solves.
2206  *
2207  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2208  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2209  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2210  *
2211  * This should happen rarely.
2212  *
2213  * Return: 0
2214  */
2215 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2216 {
2217         struct worker *rescuer = __rescuer;
2218         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2219         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2220         bool should_stop;
2221
2222         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2223
2224         /*
2225          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2226          * doesn't participate in concurrency management.
2227          */
2228         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2229 repeat:
2230         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2231
2232         /*
2233          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2234          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2235          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2236          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2237          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2238          * list is always empty on exit.
2239          */
2240         should_stop = kthread_should_stop();
2241
2242         /* see whether any pwq is asking for help */
2243         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2244
2245         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2246                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2247                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2248                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2249                 struct work_struct *work, *n;
2250
2251                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2252                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2253
2254                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2255
2256                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2257
2258                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2259                 rescuer->pool = pool;
2260
2261                 /*
2262                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2263                  * process'em.
2264                  */
2265                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2266                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2267                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2268                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2269
2270                 if (!list_empty(scheduled)) {
2271                         process_scheduled_works(rescuer);
2272
2273                         /*
2274                          * The above execution of rescued work items could
2275                          * have created more to rescue through
2276                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2277                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2278                          * that such back-to-back work items, which may be
2279                          * being used to relieve memory pressure, don't
2280                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2281                          */
2282                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2283                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2284                                 get_pwq(pwq);
2285                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2286                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2287                         }
2288                 }
2289
2290                 /*
2291                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2292                  * go away while we're still attached to it.
2293                  */
2294                 put_pwq(pwq);
2295
2296                 /*
2297                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2298                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2299                  * and stalling the execution.
2300                  */
2301                 if (need_more_worker(pool))
2302                         wake_up_worker(pool);
2303
2304                 rescuer->pool = NULL;
2305                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2306
2307                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2308
2309                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2310         }
2311
2312         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2313
2314         if (should_stop) {
2315                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2316                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2317                 return 0;
2318         }
2319
2320         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2321         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2322         schedule();
2323         goto repeat;
2324 }
2325
2326 struct wq_barrier {
2327         struct work_struct      work;
2328         struct completion       done;
2329         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2330 };
2331
2332 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2333 {
2334         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2335         complete(&barr->done);
2336 }
2337
2338 /**
2339  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2340  * @pwq: pwq to insert barrier into
2341  * @barr: wq_barrier to insert
2342  * @target: target work to attach @barr to
2343  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2344  *
2345  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2346  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2347  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2348  * cpu.
2349  *
2350  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2351  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2352  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2353  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2354  * after a work with LINKED flag set.
2355  *
2356  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2357  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2358  *
2359  * CONTEXT:
2360  * spin_lock_irq(pool->lock).
2361  */
2362 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2363                               struct wq_barrier *barr,
2364                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2365 {
2366         struct list_head *head;
2367         unsigned int linked = 0;
2368
2369         /*
2370          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2371          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2372          * checks and call back into the fixup functions where we
2373          * might deadlock.
2374          */
2375         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2376         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2377         init_completion(&barr->done);
2378         barr->task = current;
2379
2380         /*
2381          * If @target is currently being executed, schedule the
2382          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2383          */
2384         if (worker)
2385                 head = worker->scheduled.next;
2386         else {
2387                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2388
2389                 head = target->entry.next;
2390                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2391                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2392                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2393         }
2394
2395         debug_work_activate(&barr->work);
2396         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2397                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2398 }
2399
2400 /**
2401  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2402  * @wq: workqueue being flushed
2403  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2404  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2405  *
2406  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2407  *
2408  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2409  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2410  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2411  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2412  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2413  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2414  *
2415  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2416  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2417  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2418  * is returned.
2419  *
2420  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2421  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2422  * advanced to @work_color.
2423  *
2424  * CONTEXT:
2425  * mutex_lock(wq->mutex).
2426  *
2427  * Return:
2428  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2429  * otherwise.
2430  */
2431 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2432                                       int flush_color, int work_color)
2433 {
2434         bool wait = false;
2435         struct pool_workqueue *pwq;
2436
2437         if (flush_color >= 0) {
2438                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2439                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2440         }
2441
2442         for_each_pwq(pwq, wq) {
2443                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2444
2445                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2446
2447                 if (flush_color >= 0) {
2448                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2449
2450                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2451                                 pwq->flush_color = flush_color;
2452                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2453                                 wait = true;
2454                         }
2455                 }
2456
2457                 if (work_color >= 0) {
2458                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2459                         pwq->work_color = work_color;
2460                 }
2461
2462                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2463         }
2464
2465         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2466                 complete(&wq->first_flusher->done);
2467
2468         return wait;
2469 }
2470
2471 /**
2472  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2473  * @wq: workqueue to flush
2474  *
2475  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2476  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2477  */
2478 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2479 {
2480         struct wq_flusher this_flusher = {
2481                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2482                 .flush_color = -1,
2483                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2484         };
2485         int next_color;
2486
2487         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2488         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2489
2490         mutex_lock(&wq->mutex);
2491
2492         /*
2493          * Start-to-wait phase
2494          */
2495         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2496
2497         if (next_color != wq->flush_color) {
2498                 /*
2499                  * Color space is not full.  The current work_color
2500                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2501                  * by one.
2502                  */
2503                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2504                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2505                 wq->work_color = next_color;
2506
2507                 if (!wq->first_flusher) {
2508                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2509                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2510
2511                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2512
2513                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2514                                                        wq->work_color)) {
2515                                 /* nothing to flush, done */
2516                                 wq->flush_color = next_color;
2517                                 wq->first_flusher = NULL;
2518                                 goto out_unlock;
2519                         }
2520                 } else {
2521                         /* wait in queue */
2522                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2523                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2524                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2525                 }
2526         } else {
2527                 /*
2528                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2529                  * The next flush completion will assign us
2530                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2531                  */
2532                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2533         }
2534
2535         mutex_unlock(&wq->mutex);
2536
2537         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2538
2539         /*
2540          * Wake-up-and-cascade phase
2541          *
2542          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2543          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2544          */
2545         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2546                 return;
2547
2548         mutex_lock(&wq->mutex);
2549
2550         /* we might have raced, check again with mutex held */
2551         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2552                 goto out_unlock;
2553
2554         wq->first_flusher = NULL;
2555
2556         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2557         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2558
2559         while (true) {
2560                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2561
2562                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2563                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2564                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2565                                 break;
2566                         list_del_init(&next->list);
2567                         complete(&next->done);
2568                 }
2569
2570                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2571                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2572
2573                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2574                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2575
2576                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2577                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2578                         /*
2579                          * Assign the same color to all overflowed
2580                          * flushers, advance work_color and append to
2581                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2582                          * phase for these overflowed flushers.
2583                          */
2584                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2585                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2586
2587                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2588
2589                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2590                                               &wq->flusher_queue);
2591                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2592                 }
2593
2594                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2595                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2596                         break;
2597                 }
2598
2599                 /*
2600                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2601                  * the new first flusher and arm pwqs.
2602                  */
2603                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2604                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2605
2606                 list_del_init(&next->list);
2607                 wq->first_flusher = next;
2608
2609                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2610                         break;
2611
2612                 /*
2613                  * Meh... this color is already done, clear first
2614                  * flusher and repeat cascading.
2615                  */
2616                 wq->first_flusher = NULL;
2617         }
2618
2619 out_unlock:
2620         mutex_unlock(&wq->mutex);
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2623
2624 /**
2625  * drain_workqueue - drain a workqueue
2626  * @wq: workqueue to drain
2627  *
2628  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2629  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2630  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2631  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2632  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2633  * takes too long.
2634  */
2635 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2636 {
2637         unsigned int flush_cnt = 0;
2638         struct pool_workqueue *pwq;
2639
2640         /*
2641          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2642          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2643          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2644          */
2645         mutex_lock(&wq->mutex);
2646         if (!wq->nr_drainers++)
2647                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2648         mutex_unlock(&wq->mutex);
2649 reflush:
2650         flush_workqueue(wq);
2651
2652         mutex_lock(&wq->mutex);
2653
2654         for_each_pwq(pwq, wq) {
2655                 bool drained;
2656
2657                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2658                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2659                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2660
2661                 if (drained)
2662                         continue;
2663
2664                 if (++flush_cnt == 10 ||
2665                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2666                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2667                                 wq->name, flush_cnt);
2668
2669                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2670                 goto reflush;
2671         }
2672
2673         if (!--wq->nr_drainers)
2674                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2675         mutex_unlock(&wq->mutex);
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2678
2679 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2680 {
2681         struct worker *worker = NULL;
2682         struct worker_pool *pool;
2683         struct pool_workqueue *pwq;
2684
2685         might_sleep();
2686
2687         local_irq_disable();
2688         pool = get_work_pool(work);
2689         if (!pool) {
2690                 local_irq_enable();
2691                 return false;
2692         }
2693
2694         spin_lock(&pool->lock);
2695         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2696         pwq = get_work_pwq(work);
2697         if (pwq) {
2698                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2699                         goto already_gone;
2700         } else {
2701                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2702                 if (!worker)
2703                         goto already_gone;
2704                 pwq = worker->current_pwq;
2705         }
2706
2707         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2708         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2709
2710         /*
2711          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2712          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2713          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2714          * access.
2715          */
2716         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2717                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2718         else
2719                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2720         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2721
2722         return true;
2723 already_gone:
2724         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2725         return false;
2726 }
2727
2728 /**
2729  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2730  * @work: the work to flush
2731  *
2732  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2733  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2734  *
2735  * Return:
2736  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2737  * %false if it was already idle.
2738  */
2739 bool flush_work(struct work_struct *work)
2740 {
2741         struct wq_barrier barr;
2742
2743         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2744         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2745
2746         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2747                 wait_for_completion(&barr.done);
2748                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2749                 return true;
2750         } else {
2751                 return false;
2752         }
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2755
2756 struct cwt_wait {
2757         wait_queue_t            wait;
2758         struct work_struct      *work;
2759 };
2760
2761 static int cwt_wakefn(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2762 {
2763         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2764
2765         if (cwait->work != key)
2766                 return 0;
2767         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2768 }
2769
2770 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2771 {
2772         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2773         unsigned long flags;
2774         int ret;
2775
2776         do {
2777                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2778                 /*
2779                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2780                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2781                  * because we may get scheduled between @work's completion
2782                  * and the other canceling task resuming and clearing
2783                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2784                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2785                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2786                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2787                  * we're hogging the CPU.
2788                  *
2789                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2790                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2791                  * wake function which matches @work along with exclusive
2792                  * wait and wakeup.
2793                  */
2794                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2795                         struct cwt_wait cwait;
2796
2797                         init_wait(&cwait.wait);
2798                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2799                         cwait.work = work;
2800
2801                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2802                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2803                         if (work_is_canceling(work))
2804                                 schedule();
2805                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2806                 }
2807         } while (unlikely(ret < 0));
2808
2809         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2810         mark_work_canceling(work);
2811         local_irq_restore(flags);
2812
2813         flush_work(work);
2814         clear_work_data(work);
2815
2816         /*
2817          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2818          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2819          * visible there.
2820          */
2821         smp_mb();
2822         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2823                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2824
2825         return ret;
2826 }
2827
2828 /**
2829  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2830  * @work: the work to cancel
2831  *
2832  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2833  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2834  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2835  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2836  *
2837  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2838  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2839  *
2840  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2841  * queued can't be destroyed before this function returns.
2842  *
2843  * Return:
2844  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2845  */
2846 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2847 {
2848         return __cancel_work_timer(work, false);
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2851
2852 /**
2853  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2854  * @dwork: the delayed work to flush
2855  *
2856  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2857  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2858  * considers the last queueing instance of @dwork.
2859  *
2860  * Return:
2861  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2862  * %false if it was already idle.
2863  */
2864 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2865 {
2866         local_irq_disable();
2867         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2868                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2869         local_irq_enable();
2870         return flush_work(&dwork->work);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2873
2874 /**
2875  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2876  * @dwork: delayed_work to cancel
2877  *
2878  * Kill off a pending delayed_work.
2879  *
2880  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2881  * pending.
2882  *
2883  * Note:
2884  * The work callback function may still be running on return, unless
2885  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2886  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2887  *
2888  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2889  */
2890 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2891 {
2892         unsigned long flags;
2893         int ret;
2894
2895         do {
2896                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2897         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2898
2899         if (unlikely(ret < 0))
2900                 return false;
2901
2902         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2903                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2904         local_irq_restore(flags);
2905         return ret;
2906 }
2907 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2908
2909 /**
2910  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2911  * @dwork: the delayed work cancel
2912  *
2913  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2914  *
2915  * Return:
2916  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2917  */
2918 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2919 {
2920         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2921 }
2922 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2923
2924 /**
2925  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2926  * @func: the function to call
2927  *
2928  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2929  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2930  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2931  *
2932  * Return:
2933  * 0 on success, -errno on failure.
2934  */
2935 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2936 {
2937         int cpu;
2938         struct work_struct __percpu *works;
2939
2940         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2941         if (!works)
2942                 return -ENOMEM;
2943
2944         get_online_cpus();
2945
2946         for_each_online_cpu(cpu) {
2947                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2948
2949                 INIT_WORK(work, func);
2950                 schedule_work_on(cpu, work);
2951         }
2952
2953         for_each_online_cpu(cpu)
2954                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2955
2956         put_online_cpus();
2957         free_percpu(works);
2958         return 0;
2959 }
2960
2961 /**
2962  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
2963  * @fn:         the function to execute
2964  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
2965  *              be available when the work executes)
2966  *
2967  * Executes the function immediately if process context is available,
2968  * otherwise schedules the function for delayed execution.
2969  *
2970  * Return:      0 - function was executed
2971  *              1 - function was scheduled for execution
2972  */
2973 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
2974 {
2975         if (!in_interrupt()) {
2976                 fn(&ew->work);
2977                 return 0;
2978         }
2979
2980         INIT_WORK(&ew->work, fn);
2981         schedule_work(&ew->work);
2982
2983         return 1;
2984 }
2985 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
2986
2987 /**
2988  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
2989  * @attrs: workqueue_attrs to free
2990  *
2991  * Undo alloc_workqueue_attrs().
2992  */
2993 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
2994 {
2995         if (attrs) {
2996                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
2997                 kfree(attrs);
2998         }
2999 }
3000
3001 /**
3002  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3003  * @gfp_mask: allocation mask to use
3004  *
3005  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3006  * return it.
3007  *
3008  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3009  */
3010 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3011 {
3012         struct workqueue_attrs *attrs;
3013
3014         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3015         if (!attrs)
3016                 goto fail;
3017         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3018                 goto fail;
3019
3020         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3021         return attrs;
3022 fail:
3023         free_workqueue_attrs(attrs);
3024         return NULL;
3025 }
3026
3027 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3028                                  const struct workqueue_attrs *from)
3029 {
3030         to->nice = from->nice;
3031         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3032         /*
3033          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3034          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3035          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3036          */
3037         to->no_numa = from->no_numa;
3038 }
3039
3040 /* hash value of the content of @attr */
3041 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3042 {
3043         u32 hash = 0;
3044
3045         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3046         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3047                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3048         return hash;
3049 }
3050
3051 /* content equality test */
3052 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3053                           const struct workqueue_attrs *b)
3054 {
3055         if (a->nice != b->nice)
3056                 return false;
3057         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3058                 return false;
3059         return true;
3060 }
3061
3062 /**
3063  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3064  * @pool: worker_pool to initialize
3065  *
3066  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3067  *
3068  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3069  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3070  * on @pool safely to release it.
3071  */
3072 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3073 {
3074         spin_lock_init(&pool->lock);
3075         pool->id = -1;
3076         pool->cpu = -1;
3077         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3078         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3079         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3080         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3081         hash_init(pool->busy_hash);
3082
3083         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3084         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3085         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3086
3087         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3088                     (unsigned long)pool);
3089
3090         mutex_init(&pool->manager_arb);
3091         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3092         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3093
3094         ida_init(&pool->worker_ida);
3095         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3096         pool->refcnt = 1;
3097
3098         /* shouldn't fail above this point */
3099         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3100         if (!pool->attrs)
3101                 return -ENOMEM;
3102         return 0;
3103 }
3104
3105 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3106 {
3107         struct workqueue_struct *wq =
3108                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3109
3110         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3111                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3112         else
3113                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3114
3115         kfree(wq->rescuer);
3116         kfree(wq);
3117 }
3118
3119 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3120 {
3121         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3122
3123         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3124         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3125         kfree(pool);
3126 }
3127
3128 /**
3129  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3130  * @pool: worker_pool to put
3131  *
3132  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3133  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3134  * and this function should be able to release pools which went through,
3135  * successfully or not, init_worker_pool().
3136  *
3137  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3138  */
3139 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3140 {
3141         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3142         struct worker *worker;
3143
3144         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3145
3146         if (--pool->refcnt)
3147                 return;
3148
3149         /* sanity checks */
3150         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3151             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3152                 return;
3153
3154         /* release id and unhash */
3155         if (pool->id >= 0)
3156                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3157         hash_del(&pool->hash_node);
3158
3159         /*
3160          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3161          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3162          * attach_mutex.
3163          */
3164         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3165
3166         spin_lock_irq(&pool->lock);
3167         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3168                 destroy_worker(worker);
3169         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3170         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3171
3172         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3173         if (!list_empty(&pool->workers))
3174                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3175         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3176
3177         if (pool->detach_completion)
3178                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3179
3180         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3181
3182         /* shut down the timers */
3183         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3184         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3185
3186         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3187         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3188 }
3189
3190 /**
3191  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3192  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3193  *
3194  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3195  * reference count and return it.  If there already is a matching
3196  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3197  * create a new one.
3198  *
3199  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3200  *
3201  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3202  * On failure, %NULL.
3203  */
3204 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3205 {
3206         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3207         struct worker_pool *pool;
3208         int node;
3209
3210         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3211
3212         /* do we already have a matching pool? */
3213         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3214                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3215                         pool->refcnt++;
3216                         return pool;
3217                 }
3218         }
3219
3220         /* nope, create a new one */
3221         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3222         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3223                 goto fail;
3224
3225         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3226         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3227
3228         /*
3229          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3230          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3231          */
3232         pool->attrs->no_numa = false;
3233
3234         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3235         if (wq_numa_enabled) {
3236                 for_each_node(node) {
3237                         if (cpumask_subset(pool->attrs->cpumask,
3238                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3239                                 pool->node = node;
3240                                 break;
3241                         }
3242                 }
3243         }
3244
3245         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3246                 goto fail;
3247
3248         /* create and start the initial worker */
3249         if (!create_worker(pool))
3250                 goto fail;
3251
3252         /* install */
3253         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3254
3255         return pool;
3256 fail:
3257         if (pool)
3258                 put_unbound_pool(pool);
3259         return NULL;
3260 }
3261
3262 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3263 {
3264         kmem_cache_free(pwq_cache,
3265                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3266 }
3267
3268 /*
3269  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3270  * and needs to be destroyed.
3271  */
3272 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3273 {
3274         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3275                                                   unbound_release_work);
3276         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3277         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3278         bool is_last;
3279
3280         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3281                 return;
3282
3283         mutex_lock(&wq->mutex);
3284         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3285         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3286         mutex_unlock(&wq->mutex);
3287
3288         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3289         put_unbound_pool(pool);
3290         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3291
3292         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3293
3294         /*
3295          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3296          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3297          */
3298         if (is_last)
3299                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3300 }
3301
3302 /**
3303  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3304  * @pwq: target pool_workqueue
3305  *
3306  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3307  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3308  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3309  */
3310 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3311 {
3312         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3313         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3314
3315         /* for @wq->saved_max_active */
3316         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3317
3318         /* fast exit for non-freezable wqs */
3319         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3320                 return;
3321
3322         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3323
3324         /*
3325          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3326          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3327          * is updated and visible.
3328          */
3329         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3330                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3331
3332                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3333                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3334                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3335
3336                 /*
3337                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3338                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3339                  */
3340                 wake_up_worker(pwq->pool);
3341         } else {
3342                 pwq->max_active = 0;
3343         }
3344
3345         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3346 }
3347
3348 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3349 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3350                      struct worker_pool *pool)
3351 {
3352         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3353
3354         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3355
3356         pwq->pool = pool;
3357         pwq->wq = wq;
3358         pwq->flush_color = -1;
3359         pwq->refcnt = 1;
3360         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3361         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3362         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3363         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3364 }
3365
3366 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3367 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3368 {
3369         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3370
3371         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3372
3373         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3374         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3375                 return;
3376
3377         /* set the matching work_color */
3378         pwq->work_color = wq->work_color;
3379
3380         /* sync max_active to the current setting */
3381         pwq_adjust_max_active(pwq);
3382
3383         /* link in @pwq */
3384         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3385 }
3386
3387 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3388 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3389                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3390 {
3391         struct worker_pool *pool;
3392         struct pool_workqueue *pwq;
3393
3394         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3395
3396         pool = get_unbound_pool(attrs);
3397         if (!pool)
3398                 return NULL;
3399
3400         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3401         if (!pwq) {
3402                 put_unbound_pool(pool);
3403                 return NULL;
3404         }
3405
3406         init_pwq(pwq, wq, pool);
3407         return pwq;
3408 }
3409
3410 /**
3411  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3412  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3413  * @node: the target NUMA node
3414  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3415  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3416  *
3417  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3418  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3419  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3420  *
3421  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3422  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3423  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3424  * @attrs->cpumask.
3425  *
3426  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3427  * stable.
3428  *
3429  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3430  * %false if equal.
3431  */
3432 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3433                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3434 {
3435         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3436                 goto use_dfl;
3437
3438         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3439         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3440         if (cpu_going_down >= 0)
3441                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3442
3443         if (cpumask_empty(cpumask))
3444                 goto use_dfl;
3445
3446         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3447         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3448         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3449
3450 use_dfl:
3451         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3452         return false;
3453 }
3454
3455 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3456 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3457                                                    int node,
3458                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3459 {
3460         struct pool_workqueue *old_pwq;
3461
3462         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3463         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3464
3465         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3466         link_pwq(pwq);
3467
3468         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3469         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3470         return old_pwq;
3471 }
3472
3473 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3474 struct apply_wqattrs_ctx {
3475         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3476         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3477         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3478         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3479         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3480 };
3481
3482 /* free the resources after success or abort */
3483 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3484 {
3485         if (ctx) {
3486                 int node;
3487
3488                 for_each_node(node)
3489                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3490                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3491
3492                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3493
3494                 kfree(ctx);
3495         }
3496 }
3497
3498 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3499 static struct apply_wqattrs_ctx *
3500 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3501                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3502 {
3503         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3504         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3505         int node;
3506
3507         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3508
3509         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx) + nr_node_ids * sizeof(ctx->pwq_tbl[0]),
3510                       GFP_KERNEL);
3511
3512         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3513         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3514         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3515                 goto out_free;
3516
3517         /*
3518          * Calculate the attrs of the default pwq.
3519          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3520          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3521          */
3522         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3523         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3524         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3525                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3526
3527         /*
3528          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3529          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3530          * pools.
3531          */
3532         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3533
3534         /*
3535          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3536          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3537          * it even if we don't use it immediately.
3538          */
3539         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3540         if (!ctx->dfl_pwq)
3541                 goto out_free;
3542
3543         for_each_node(node) {
3544                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3545                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3546                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3547                                 goto out_free;
3548                 } else {
3549                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3550                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3551                 }
3552         }
3553
3554         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3555         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3556         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3557         ctx->attrs = new_attrs;
3558
3559         ctx->wq = wq;
3560         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3561         return ctx;
3562
3563 out_free:
3564         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3565         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3566         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3567         return NULL;
3568 }
3569
3570 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3571 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3572 {
3573         int node;
3574
3575         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3576         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3577
3578         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3579
3580         /* save the previous pwq and install the new one */
3581         for_each_node(node)
3582                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3583                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3584
3585         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3586         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3587         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3588
3589         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3590 }
3591
3592 static void apply_wqattrs_lock(void)
3593 {
3594         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3595         get_online_cpus();
3596         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3597 }
3598
3599 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3600 {
3601         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3602         put_online_cpus();
3603 }
3604
3605 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3606                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3607 {
3608         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3609         int ret = -ENOMEM;
3610
3611         /* only unbound workqueues can change attributes */
3612         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3616         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3617                 return -EINVAL;
3618
3619         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
3620
3621         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
3622         if (ctx) {
3623                 apply_wqattrs_commit(ctx);
3624                 ret = 0;
3625         }
3626
3627         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3628
3629         return ret;
3630 }
3631
3632 /**
3633  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3634  * @wq: the target workqueue
3635  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3636  *
3637  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3638  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3639  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3640  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3641  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3642  * back-to-back will stay on its current pwq.
3643  *
3644  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3645  *
3646  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3647  */
3648 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3649                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3650 {
3651         int ret;
3652
3653         apply_wqattrs_lock();
3654         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
3655         apply_wqattrs_unlock();
3656
3657         return ret;
3658 }
3659
3660 /**
3661  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3662  * @wq: the target workqueue
3663  * @cpu: the CPU coming up or going down
3664  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3665  *
3666  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3667  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3668  * @wq accordingly.
3669  *
3670  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3671  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3672  * correct.
3673  *
3674  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3675  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3676  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3677  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3678  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3679  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3680  * CPU_DOWN_PREPARE.
3681  */
3682 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3683                                    bool online)
3684 {
3685         int node = cpu_to_node(cpu);
3686         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3687         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3688         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3689         cpumask_t *cpumask;
3690
3691         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3692
3693         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
3694             wq->unbound_attrs->no_numa)
3695                 return;
3696
3697         /*
3698          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3699          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3700          * CPU hotplug exclusion.
3701          */
3702         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3703         cpumask = target_attrs->cpumask;
3704
3705         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3706         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3707
3708         /*
3709          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3710          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
3711          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
3712          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
3713          */
3714         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3715                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3716                         return;
3717         } else {
3718                 goto use_dfl_pwq;
3719         }
3720
3721         /* create a new pwq */
3722         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3723         if (!pwq) {
3724                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3725                         wq->name);
3726                 goto use_dfl_pwq;
3727         }
3728
3729         /* Install the new pwq. */
3730         mutex_lock(&wq->mutex);
3731         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3732         goto out_unlock;
3733
3734 use_dfl_pwq:
3735         mutex_lock(&wq->mutex);
3736         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3737         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3738         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3739         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3740 out_unlock:
3741         mutex_unlock(&wq->mutex);
3742         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3743 }
3744
3745 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3746 {
3747         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3748         int cpu, ret;
3749
3750         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3751                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3752                 if (!wq->cpu_pwqs)
3753                         return -ENOMEM;
3754
3755                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3756                         struct pool_workqueue *pwq =
3757                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3758                         struct worker_pool *cpu_pools =
3759                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3760
3761                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3762
3763                         mutex_lock(&wq->mutex);
3764                         link_pwq(pwq);
3765                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3766                 }
3767                 return 0;
3768         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3769                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3770                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3771                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3772                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3773                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3774                 return ret;
3775         } else {
3776                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3777         }
3778 }
3779
3780 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3781                                const char *name)
3782 {
3783         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3784
3785         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3786                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3787                         max_active, name, 1, lim);
3788
3789         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3790 }
3791
3792 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3793                                                unsigned int flags,
3794                                                int max_active,
3795                                                struct lock_class_key *key,
3796                                                const char *lock_name, ...)
3797 {
3798         size_t tbl_size = 0;
3799         va_list args;
3800         struct workqueue_struct *wq;
3801         struct pool_workqueue *pwq;
3802
3803         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
3804         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
3805                 flags |= WQ_UNBOUND;
3806
3807         /* allocate wq and format name */
3808         if (flags & WQ_UNBOUND)
3809                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
3810
3811         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
3812         if (!wq)
3813                 return NULL;
3814
3815         if (flags & WQ_UNBOUND) {
3816                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3817                 if (!wq->unbound_attrs)
3818                         goto err_free_wq;
3819         }
3820
3821         va_start(args, lock_name);
3822         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
3823         va_end(args);
3824
3825         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3826         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3827
3828         /* init wq */
3829         wq->flags = flags;
3830         wq->saved_max_active = max_active;
3831         mutex_init(&wq->mutex);
3832         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3833         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3834         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3835         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3836         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3837
3838         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3839         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3840
3841         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3842                 goto err_free_wq;
3843
3844         /*
3845          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3846          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3847          */
3848         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
3849                 struct worker *rescuer;
3850
3851                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
3852                 if (!rescuer)
3853                         goto err_destroy;
3854
3855                 rescuer->rescue_wq = wq;
3856                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3857                                                wq->name);
3858                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
3859                         kfree(rescuer);
3860                         goto err_destroy;
3861                 }
3862
3863                 wq->rescuer = rescuer;
3864                 rescuer->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
3865                 wake_up_process(rescuer->task);
3866         }
3867
3868         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
3869                 goto err_destroy;
3870
3871         /*
3872          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
3873          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
3874          * list.
3875          */
3876         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3877
3878         mutex_lock(&wq->mutex);
3879         for_each_pwq(pwq, wq)
3880                 pwq_adjust_max_active(pwq);
3881         mutex_unlock(&wq->mutex);
3882
3883         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
3884
3885         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3886
3887         return wq;
3888
3889 err_free_wq:
3890         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3891         kfree(wq);
3892         return NULL;
3893 err_destroy:
3894         destroy_workqueue(wq);
3895         return NULL;
3896 }
3897 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
3898
3899 /**
3900  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
3901  * @wq: target workqueue
3902  *
3903  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
3904  */
3905 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3906 {
3907         struct pool_workqueue *pwq;
3908         int node;
3909
3910         /* drain it before proceeding with destruction */
3911         drain_workqueue(wq);
3912
3913         /* sanity checks */
3914         mutex_lock(&wq->mutex);
3915         for_each_pwq(pwq, wq) {
3916                 int i;
3917
3918                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
3919                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
3920                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3921                                 return;
3922                         }
3923                 }
3924
3925                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
3926                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
3927                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
3928                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3929                         return;
3930                 }
3931         }
3932         mutex_unlock(&wq->mutex);
3933
3934         /*
3935          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
3936          * flushing is complete in case freeze races us.
3937          */
3938         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3939         list_del_rcu(&wq->list);
3940         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3941
3942         workqueue_sysfs_unregister(wq);
3943
3944         if (wq->rescuer)
3945                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
3946
3947         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3948                 /*
3949                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
3950                  * schedule RCU free.
3951                  */
3952                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3953         } else {
3954                 /*
3955                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
3956                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
3957                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
3958                  */
3959                 for_each_node(node) {
3960                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3961                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
3962                         put_pwq_unlocked(pwq);
3963                 }
3964
3965                 /*
3966                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
3967                  * put.  Don't access it afterwards.
3968                  */
3969                 pwq = wq->dfl_pwq;
3970                 wq->dfl_pwq = NULL;
3971                 put_pwq_unlocked(pwq);
3972         }
3973 }
3974 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
3975
3976 /**
3977  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
3978  * @wq: target workqueue
3979  * @max_active: new max_active value.
3980  *
3981  * Set max_active of @wq to @max_active.
3982  *
3983  * CONTEXT:
3984  * Don't call from IRQ context.
3985  */
3986 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
3987 {
3988         struct pool_workqueue *pwq;
3989
3990         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
3991         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
3992                 return;
3993
3994         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
3995
3996         mutex_lock(&wq->mutex);
3997
3998         wq->saved_max_active = max_active;
3999
4000         for_each_pwq(pwq, wq)
4001                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4002
4003         mutex_unlock(&wq->mutex);
4004 }
4005 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4006
4007 /**
4008  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4009  *
4010  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4011  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4012  *
4013  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4014  */
4015 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4016 {
4017         struct worker *worker = current_wq_worker();
4018
4019         return worker && worker->rescue_wq;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4024  * @cpu: CPU in question
4025  * @wq: target workqueue
4026  *
4027  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4028  * no synchronization around this function and the test result is
4029  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4030  *
4031  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4032  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4033  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4034  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4035  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4036  *
4037  * Return:
4038  * %true if congested, %false otherwise.
4039  */
4040 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4041 {
4042         struct pool_workqueue *pwq;
4043         bool ret;
4044
4045         rcu_read_lock_sched();
4046
4047         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4048                 cpu = smp_processor_id();
4049
4050         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4051                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4052         else
4053                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4054
4055         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4056         rcu_read_unlock_sched();
4057
4058         return ret;
4059 }
4060 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4061
4062 /**
4063  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4064  * @work: the work to be tested
4065  *
4066  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4067  * synchronization around this function and the test result is
4068  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4069  *
4070  * Return:
4071  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4072  */
4073 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4074 {
4075         struct worker_pool *pool;
4076         unsigned long flags;
4077         unsigned int ret = 0;
4078
4079         if (work_pending(work))
4080                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4081
4082         local_irq_save(flags);
4083         pool = get_work_pool(work);
4084         if (pool) {
4085                 spin_lock(&pool->lock);
4086                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4087                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4088                 spin_unlock(&pool->lock);
4089         }
4090         local_irq_restore(flags);
4091
4092         return ret;
4093 }
4094 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4095
4096 /**
4097  * set_worker_desc - set description for the current work item
4098  * @fmt: printf-style format string
4099  * @...: arguments for the format string
4100  *
4101  * This function can be called by a running work function to describe what
4102  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4103  * information will be printed out together to help debugging.  The
4104  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4105  */
4106 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4107 {
4108         struct worker *worker = current_wq_worker();
4109         va_list args;
4110
4111         if (worker) {
4112                 va_start(args, fmt);
4113                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4114                 va_end(args);
4115                 worker->desc_valid = true;
4116         }
4117 }
4118
4119 /**
4120  * print_worker_info - print out worker information and description
4121  * @log_lvl: the log level to use when printing
4122  * @task: target task
4123  *
4124  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4125  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4126  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4127  *
4128  * This function can be safely called on any task as long as the
4129  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4130  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4131  */
4132 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4133 {
4134         work_func_t *fn = NULL;
4135         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4136         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4137         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4138         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4139         bool desc_valid = false;
4140         struct worker *worker;
4141
4142         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4143                 return;
4144
4145         /*
4146          * This function is called without any synchronization and @task
4147          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4148          */
4149         worker = probe_kthread_data(task);
4150
4151         /*
4152          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4153          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4154          */
4155         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4156         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4157         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4158         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4159
4160         /* copy worker description */
4161         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4162         if (desc_valid)
4163                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4164
4165         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4166                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4167                 if (desc[0])
4168                         pr_cont(" (%s)", desc);
4169                 pr_cont("\n");
4170         }
4171 }
4172
4173 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4174 {
4175         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4176         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4177                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4178         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4179 }
4180
4181 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4182 {
4183         if (work->func == wq_barrier_func) {
4184                 struct wq_barrier *barr;
4185
4186                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4187
4188                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4189                         task_pid_nr(barr->task));
4190         } else {
4191                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4192         }
4193 }
4194
4195 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4196 {
4197         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4198         struct work_struct *work;
4199         struct worker *worker;
4200         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4201         int bkt;
4202
4203         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4204         pr_cont_pool_info(pool);
4205
4206         pr_cont(" active=%d/%d%s\n", pwq->nr_active, pwq->max_active,
4207                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4208
4209         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4210                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4211                         has_in_flight = true;
4212                         break;
4213                 }
4214         }
4215         if (has_in_flight) {
4216                 bool comma = false;
4217
4218                 pr_info("    in-flight:");
4219                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4220                         if (worker->current_pwq != pwq)
4221                                 continue;
4222
4223                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4224                                 task_pid_nr(worker->task),
4225                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4226                                 worker->current_func);
4227                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4228                                 pr_cont_work(false, work);
4229                         comma = true;
4230                 }
4231                 pr_cont("\n");
4232         }
4233
4234         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4235                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4236                         has_pending = true;
4237                         break;
4238                 }
4239         }
4240         if (has_pending) {
4241                 bool comma = false;
4242
4243                 pr_info("    pending:");
4244                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4245                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4246                                 continue;
4247
4248                         pr_cont_work(comma, work);
4249                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4250                 }
4251                 pr_cont("\n");
4252         }
4253
4254         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4255                 bool comma = false;
4256
4257                 pr_info("    delayed:");
4258                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4259                         pr_cont_work(comma, work);
4260                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4261                 }
4262                 pr_cont("\n");
4263         }
4264 }
4265
4266 /**
4267  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4268  *
4269  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and
4270  * pools.
4271  */
4272 void show_workqueue_state(void)
4273 {
4274         struct workqueue_struct *wq;
4275         struct worker_pool *pool;
4276         unsigned long flags;
4277         int pi;
4278
4279         rcu_read_lock_sched();
4280
4281         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4282
4283         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4284                 struct pool_workqueue *pwq;
4285                 bool idle = true;
4286
4287                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4288                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4289                                 idle = false;
4290                                 break;
4291                         }
4292                 }
4293                 if (idle)
4294                         continue;
4295
4296                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4297
4298                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4299                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4300                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4301                                 show_pwq(pwq);
4302                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4303                 }
4304         }
4305
4306         for_each_pool(pool, pi) {
4307                 struct worker *worker;
4308                 bool first = true;
4309
4310                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4311                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4312                         goto next_pool;
4313
4314                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4315                 pr_cont_pool_info(pool);
4316                 pr_cont(" workers=%d", pool->nr_workers);
4317                 if (pool->manager)
4318                         pr_cont(" manager: %d",
4319                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4320                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4321                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4322                                 task_pid_nr(worker->task));
4323                         first = false;
4324                 }
4325                 pr_cont("\n");
4326         next_pool:
4327                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4328         }
4329
4330         rcu_read_unlock_sched();
4331 }
4332
4333 /*
4334  * CPU hotplug.
4335  *
4336  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4337  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4338  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4339  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4340  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4341  * blocked draining impractical.
4342  *
4343  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4344  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4345  * cpu comes back online.
4346  */
4347
4348 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4349 {
4350         int cpu = smp_processor_id();
4351         struct worker_pool *pool;
4352         struct worker *worker;
4353
4354         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4355                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4356                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4357
4358                 /*
4359                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4360                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4361                  * except for the ones which are still executing works from
4362                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4363                  * this, they may become diasporas.
4364                  */
4365                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4366                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4367
4368                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4369
4370                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4371                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4372
4373                 /*
4374                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4375                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4376                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4377                  * from other cpus.
4378                  */
4379                 schedule();
4380
4381                 /*
4382                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4383                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4384                  * and keep_working() are always true as long as the
4385                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4386                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4387                  * are served by workers tied to the pool.
4388                  */
4389                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4390
4391                 /*
4392                  * With concurrency management just turned off, a busy
4393                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4394                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4395                  */
4396                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4397                 wake_up_worker(pool);
4398                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4399         }
4400 }
4401
4402 /**
4403  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4404  * @pool: pool of interest
4405  *
4406  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4407  */
4408 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4409 {
4410         struct worker *worker;
4411
4412         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4413
4414         /*
4415          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4416          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4417          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4418          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4419          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4420          */
4421         for_each_pool_worker(worker, pool)
4422                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4423                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4424
4425         spin_lock_irq(&pool->lock);
4426         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4427
4428         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4429                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4430
4431                 /*
4432                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4433                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4434                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4435                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4436                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4437                  * be bound before @pool->lock is released.
4438                  */
4439                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4440                         wake_up_process(worker->task);
4441
4442                 /*
4443                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4444                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4445                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4446                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4447                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4448                  * concurrency management.  Note that when or whether
4449                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4450                  *
4451                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4452                  * tested without holding any lock in
4453                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4454                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4455                  * management operations.
4456                  */
4457                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4458                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4459                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4460                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4461         }
4462
4463         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4464 }
4465
4466 /**
4467  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4468  * @pool: unbound pool of interest
4469  * @cpu: the CPU which is coming up
4470  *
4471  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4472  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4473  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4474  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4475  */
4476 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4477 {
4478         static cpumask_t cpumask;
4479         struct worker *worker;
4480
4481         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4482
4483         /* is @cpu allowed for @pool? */
4484         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4485                 return;
4486
4487         /* is @cpu the only online CPU? */
4488         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4489         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4490                 return;
4491
4492         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4493         for_each_pool_worker(worker, pool)
4494                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4495                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4496 }
4497
4498 /*
4499  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4500  * This will be registered high priority CPU notifier.
4501  */
4502 static int workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4503                                                unsigned long action,
4504                                                void *hcpu)
4505 {
4506         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4507         struct worker_pool *pool;
4508         struct workqueue_struct *wq;
4509         int pi;
4510
4511         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4512         case CPU_UP_PREPARE:
4513                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4514                         if (pool->nr_workers)
4515                                 continue;
4516                         if (!create_worker(pool))
4517                                 return NOTIFY_BAD;
4518                 }
4519                 break;
4520
4521         case CPU_DOWN_FAILED:
4522         case CPU_ONLINE:
4523                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4524
4525                 for_each_pool(pool, pi) {
4526                         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4527
4528                         if (pool->cpu == cpu)
4529                                 rebind_workers(pool);
4530                         else if (pool->cpu < 0)
4531                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4532
4533                         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4534                 }
4535
4536                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4537                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4538                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4539
4540                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4541                 break;
4542         }
4543         return NOTIFY_OK;
4544 }
4545
4546 /*
4547  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4548  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4549  */
4550 static int workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4551                                                  unsigned long action,
4552                                                  void *hcpu)
4553 {
4554         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4555         struct work_struct unbind_work;
4556         struct workqueue_struct *wq;
4557
4558         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4559         case CPU_DOWN_PREPARE:
4560                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4561                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4562                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4563
4564                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4565                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4566                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4567                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4568                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4569
4570                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4571                 flush_work(&unbind_work);
4572                 destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4573                 break;
4574         }
4575         return NOTIFY_OK;
4576 }
4577
4578 #ifdef CONFIG_SMP
4579
4580 struct work_for_cpu {
4581         struct work_struct work;
4582         long (*fn)(void *);
4583         void *arg;
4584         long ret;
4585 };
4586
4587 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4588 {
4589         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4590
4591         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4592 }
4593
4594 /**
4595  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4596  * @cpu: the cpu to run on
4597  * @fn: the function to run
4598  * @arg: the function arg
4599  *
4600  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4601  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4602  *
4603  * Return: The value @fn returns.
4604  */
4605 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4606 {
4607         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4608
4609         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4610         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4611         flush_work(&wfc.work);
4612         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4613         return wfc.ret;
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4616 #endif /* CONFIG_SMP */
4617
4618 #ifdef CONFIG_FREEZER
4619
4620 /**
4621  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4622  *
4623  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4624  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4625  * pool->worklist.
4626  *
4627  * CONTEXT:
4628  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4629  */
4630 void freeze_workqueues_begin(void)
4631 {
4632         struct workqueue_struct *wq;
4633         struct pool_workqueue *pwq;
4634
4635         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4636
4637         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4638         workqueue_freezing = true;
4639
4640         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4641                 mutex_lock(&wq->mutex);
4642                 for_each_pwq(pwq, wq)
4643                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4644                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4645         }
4646
4647         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4648 }
4649
4650 /**
4651  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4652  *
4653  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4654  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4655  *
4656  * CONTEXT:
4657  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4658  *
4659  * Return:
4660  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4661  * is complete.
4662  */
4663 bool freeze_workqueues_busy(void)
4664 {
4665         bool busy = false;
4666         struct workqueue_struct *wq;
4667         struct pool_workqueue *pwq;
4668
4669         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4670
4671         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4672
4673         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4674                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4675                         continue;
4676                 /*
4677                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4678                  * to peek without lock.
4679                  */
4680                 rcu_read_lock_sched();
4681                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4682                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4683                         if (pwq->nr_active) {
4684                                 busy = true;
4685                                 rcu_read_unlock_sched();
4686                                 goto out_unlock;
4687                         }
4688                 }
4689                 rcu_read_unlock_sched();
4690         }
4691 out_unlock:
4692         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4693         return busy;
4694 }
4695
4696 /**
4697  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4698  *
4699  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4700  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4701  *
4702  * CONTEXT:
4703  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4704  */
4705 void thaw_workqueues(void)
4706 {
4707         struct workqueue_struct *wq;
4708         struct pool_workqueue *pwq;
4709
4710         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4711
4712         if (!workqueue_freezing)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         workqueue_freezing = false;
4716
4717         /* restore max_active and repopulate worklist */
4718         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4719                 mutex_lock(&wq->mutex);
4720                 for_each_pwq(pwq, wq)
4721                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4722                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4723         }
4724
4725 out_unlock:
4726         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4727 }
4728 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4729
4730 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
4731 {
4732         LIST_HEAD(ctxs);
4733         int ret = 0;
4734         struct workqueue_struct *wq;
4735         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
4736
4737         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4738
4739         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4740                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4741                         continue;
4742                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4743                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
4744                         continue;
4745
4746                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
4747                 if (!ctx) {
4748                         ret = -ENOMEM;
4749                         break;
4750                 }
4751
4752                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
4753         }
4754
4755         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
4756                 if (!ret)
4757                         apply_wqattrs_commit(ctx);
4758                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4759         }
4760
4761         return ret;
4762 }
4763
4764 /**
4765  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
4766  *  @cpumask: the cpumask to set
4767  *
4768  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
4769  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
4770  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
4771  *
4772  *  Retun:      0       - Success
4773  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
4774  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
4775  */
4776 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
4777 {
4778         int ret = -EINVAL;
4779         cpumask_var_t saved_cpumask;
4780
4781         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
4782                 return -ENOMEM;
4783
4784         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
4785         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
4786                 apply_wqattrs_lock();
4787
4788                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
4789                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
4790
4791                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
4792                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
4793                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
4794
4795                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
4796                 if (ret < 0)
4797                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
4798
4799                 apply_wqattrs_unlock();
4800         }
4801
4802         free_cpumask_var(saved_cpumask);
4803         return ret;
4804 }
4805
4806 #ifdef CONFIG_SYSFS
4807 /*
4808  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
4809  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
4810  * following attributes.
4811  *
4812  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
4813  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
4814  *
4815  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
4816  *
4817  *  id          RO int  : the associated pool ID
4818  *  nice        RW int  : nice value of the workers
4819  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
4820  */
4821 struct wq_device {
4822         struct workqueue_struct         *wq;
4823         struct device                   dev;
4824 };
4825
4826 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
4827 {
4828         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4829
4830         return wq_dev->wq;
4831 }
4832
4833 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4834                             char *buf)
4835 {
4836         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4837
4838         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
4839 }
4840 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
4841
4842 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
4843                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4844 {
4845         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4846
4847         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
4848 }
4849
4850 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
4851                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
4852                                 size_t count)
4853 {
4854         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4855         int val;
4856
4857         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
4858                 return -EINVAL;
4859
4860         workqueue_set_max_active(wq, val);
4861         return count;
4862 }
4863 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
4864
4865 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
4866         &dev_attr_per_cpu.attr,
4867         &dev_attr_max_active.attr,
4868         NULL,
4869 };
4870 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
4871
4872 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
4873                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
4874 {
4875         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4876         const char *delim = "";
4877         int node, written = 0;
4878
4879         rcu_read_lock_sched();
4880         for_each_node(node) {
4881                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
4882                                      "%s%d:%d", delim, node,
4883                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
4884                 delim = " ";
4885         }
4886         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
4887         rcu_read_unlock_sched();
4888
4889         return written;
4890 }
4891
4892 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4893                             char *buf)
4894 {
4895         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4896         int written;
4897
4898         mutex_lock(&wq->mutex);
4899         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
4900         mutex_unlock(&wq->mutex);
4901
4902         return written;
4903 }
4904
4905 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
4906 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
4907 {
4908         struct workqueue_attrs *attrs;
4909
4910         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4911
4912         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4913         if (!attrs)
4914                 return NULL;
4915
4916         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
4917         return attrs;
4918 }
4919
4920 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4921                              const char *buf, size_t count)
4922 {
4923         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4924         struct workqueue_attrs *attrs;
4925         int ret = -ENOMEM;
4926
4927         apply_wqattrs_lock();
4928
4929         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
4930         if (!attrs)
4931                 goto out_unlock;
4932
4933         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
4934             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
4935                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4936         else
4937                 ret = -EINVAL;
4938
4939 out_unlock:
4940         apply_wqattrs_unlock();
4941         free_workqueue_attrs(attrs);
4942         return ret ?: count;
4943 }
4944
4945 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
4946                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4947 {
4948         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4949         int written;
4950
4951         mutex_lock(&wq->mutex);
4952         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
4953                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
4954         mutex_unlock(&wq->mutex);
4955         return written;
4956 }
4957
4958 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
4959                                 struct device_attribute *attr,
4960                                 const char *buf, size_t count)
4961 {
4962         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4963         struct workqueue_attrs *attrs;
4964         int ret = -ENOMEM;
4965
4966         apply_wqattrs_lock();
4967
4968         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
4969         if (!attrs)
4970                 goto out_unlock;
4971
4972         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
4973         if (!ret)
4974                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4975
4976 out_unlock:
4977         apply_wqattrs_unlock();
4978         free_workqueue_attrs(attrs);
4979         return ret ?: count;
4980 }
4981
4982 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4983                             char *buf)
4984 {
4985         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4986         int written;
4987
4988         mutex_lock(&wq->mutex);
4989         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
4990                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
4991         mutex_unlock(&wq->mutex);
4992
4993         return written;
4994 }
4995
4996 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4997                              const char *buf, size_t count)
4998 {
4999         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5000         struct workqueue_attrs *attrs;
5001         int v, ret = -ENOMEM;
5002
5003         apply_wqattrs_lock();
5004
5005         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5006         if (!attrs)
5007                 goto out_unlock;
5008
5009         ret = -EINVAL;
5010         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5011                 attrs->no_numa = !v;
5012                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5013         }
5014
5015 out_unlock:
5016         apply_wqattrs_unlock();
5017         free_workqueue_attrs(attrs);
5018         return ret ?: count;
5019 }
5020
5021 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5022         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5023         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5024         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5025         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5026         __ATTR_NULL,
5027 };
5028
5029 static struct bus_type wq_subsys = {
5030         .name                           = "workqueue",
5031         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5032 };
5033
5034 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5035                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5036 {
5037         int written;
5038
5039         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5040         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5041                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5042         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5043
5044         return written;
5045 }
5046
5047 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5048                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5049 {
5050         cpumask_var_t cpumask;
5051         int ret;
5052
5053         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5054                 return -ENOMEM;
5055
5056         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5057         if (!ret)
5058                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5059
5060         free_cpumask_var(cpumask);
5061         return ret ? ret : count;
5062 }
5063
5064 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5065         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5066                wq_unbound_cpumask_store);
5067
5068 static int __init wq_sysfs_init(void)
5069 {
5070         int err;
5071
5072         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5073         if (err)
5074                 return err;
5075
5076         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5077 }
5078 core_initcall(wq_sysfs_init);
5079
5080 static void wq_device_release(struct device *dev)
5081 {
5082         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5083
5084         kfree(wq_dev);
5085 }
5086
5087 /**
5088  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5089  * @wq: the workqueue to register
5090  *
5091  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5092  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5093  * which is the preferred method.
5094  *
5095  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5096  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5097  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5098  * attributes.
5099  *
5100  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5101  */
5102 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5103 {
5104         struct wq_device *wq_dev;
5105         int ret;
5106
5107         /*
5108          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5109          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5110          * workqueues.
5111          */
5112         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5113                 return -EINVAL;
5114
5115         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5116         if (!wq_dev)
5117                 return -ENOMEM;
5118
5119         wq_dev->wq = wq;
5120         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5121         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
5122         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5123
5124         /*
5125          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5126          * everything is ready.
5127          */
5128         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5129
5130         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5131         if (ret) {
5132                 kfree(wq_dev);
5133                 wq->wq_dev = NULL;
5134                 return ret;
5135         }
5136
5137         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5138                 struct device_attribute *attr;
5139
5140                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5141                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5142                         if (ret) {
5143                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5144                                 wq->wq_dev = NULL;
5145                                 return ret;
5146                         }
5147                 }
5148         }
5149
5150         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5151         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5152         return 0;
5153 }
5154
5155 /**
5156  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5157  * @wq: the workqueue to unregister
5158  *
5159  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5160  */
5161 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5162 {
5163         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5164
5165         if (!wq->wq_dev)
5166                 return;
5167
5168         wq->wq_dev = NULL;
5169         device_unregister(&wq_dev->dev);
5170 }
5171 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5172 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5173 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5174
5175 static void __init wq_numa_init(void)
5176 {
5177         cpumask_var_t *tbl;
5178         int node, cpu;
5179
5180         if (num_possible_nodes() <= 1)
5181                 return;
5182
5183         if (wq_disable_numa) {
5184                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5185                 return;
5186         }
5187
5188         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5189         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5190
5191         /*
5192          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5193          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5194          * fully initialized by now.
5195          */
5196         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5197         BUG_ON(!tbl);
5198
5199         for_each_node(node)
5200                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5201                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5202
5203         for_each_possible_cpu(cpu) {
5204                 node = cpu_to_node(cpu);
5205                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5206                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5207                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5208                         return;
5209                 }
5210                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5211         }
5212
5213         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5214         wq_numa_enabled = true;
5215 }
5216
5217 static int __init init_workqueues(void)
5218 {
5219         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5220         int i, cpu;
5221
5222         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5223
5224         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5225         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
5226
5227         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5228
5229         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
5230         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
5231
5232         wq_numa_init();
5233
5234         /* initialize CPU pools */
5235         for_each_possible_cpu(cpu) {
5236                 struct worker_pool *pool;
5237
5238                 i = 0;
5239                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5240                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5241                         pool->cpu = cpu;
5242                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5243                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5244                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5245
5246                         /* alloc pool ID */
5247                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5248                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5249                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5250                 }
5251         }
5252
5253         /* create the initial worker */
5254         for_each_online_cpu(cpu) {
5255                 struct worker_pool *pool;
5256
5257                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5258                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5259                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5260                 }
5261         }
5262
5263         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5264         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5265                 struct workqueue_attrs *attrs;
5266
5267                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5268                 attrs->nice = std_nice[i];
5269                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5270
5271                 /*
5272                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5273                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5274                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5275                  */
5276                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5277                 attrs->nice = std_nice[i];
5278                 attrs->no_numa = true;
5279                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5280         }
5281
5282         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5283         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5284         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5285         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5286                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5287         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5288                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5289         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5290                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5291         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5292                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5293                                               0);
5294         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5295                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5296                !system_power_efficient_wq ||
5297                !system_freezable_power_efficient_wq);
5298         return 0;
5299 }
5300 early_initcall(init_workqueues);