Merge tag 'davinci-fixes-for-v4.17' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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/core-api/workqueue.rst 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/debug_locks.h>
42 #include <linux/lockdep.h>
43 #include <linux/idr.h>
44 #include <linux/jhash.h>
45 #include <linux/hashtable.h>
46 #include <linux/rculist.h>
47 #include <linux/nodemask.h>
48 #include <linux/moduleparam.h>
49 #include <linux/uaccess.h>
50 #include <linux/sched/isolation.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52
53 #include "workqueue_internal.h"
54
55 enum {
56         /*
57          * worker_pool flags
58          *
59          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
60          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
61          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
62          * is in effect.
63          *
64          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
65          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
66          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
67          *
68          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
69          * attach_mutex to avoid changing binding state while
70          * worker_attach_to_pool() is in progress.
71          */
72         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
73         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
74
75         /* worker flags */
76         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
77         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
78         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
79         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
80         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
81         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
82
83         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
84                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
85
86         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
87
88         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
89         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
90
91         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
92         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
93
94         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
95                                                 /* call for help after 10ms
96                                                    (min two ticks) */
97         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
98         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
99
100         /*
101          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
102          * all cpus.  Give MIN_NICE.
103          */
104         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
105         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106
107         WQ_NAME_LEN             = 24,
108 };
109
110 /*
111  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
112  *
113  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
114  *    everyone else.
115  *
116  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
117  *    only be modified and accessed from the local cpu.
118  *
119  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
120  *
121  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
122  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
123  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
124  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
125  *
126  * A: pool->attach_mutex protected.
127  *
128  * PL: wq_pool_mutex protected.
129  *
130  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
131  *
132  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
133  *
134  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
135  *      sched-RCU for reads.
136  *
137  * WQ: wq->mutex protected.
138  *
139  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
140  *
141  * MD: wq_mayday_lock protected.
142  */
143
144 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
145
146 struct worker_pool {
147         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
148         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
149         int                     node;           /* I: the associated node ID */
150         int                     id;             /* I: pool ID */
151         unsigned int            flags;          /* X: flags */
152
153         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
154
155         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
156
157         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
158         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
159
160         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
161         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
162         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
163
164         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
165         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
166                                                 /* L: hash of busy workers */
167
168         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
169         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         struct lockdep_map      lockdep_map;
264 #endif
265         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
266
267         /*
268          * Destruction of workqueue_struct is sched-RCU protected to allow
269          * walking the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
270          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
271          */
272         struct rcu_head         rcu;
273
274         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
275         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
276         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
277         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
278 };
279
280 static struct kmem_cache *pwq_cache;
281
282 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
283                                         /* possible CPUs of each node */
284
285 static bool wq_disable_numa;
286 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
287
288 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
289 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
290 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
291
292 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
293
294 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
295
296 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
297 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
298
299 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
300 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
301 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
302
303 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
304 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
305
306 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
307 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
308
309 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
310 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
311
312 /*
313  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
314  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
315  * to uncover usages which depend on it.
316  */
317 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
318 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
319 #else
320 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
321 #endif
322 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
323
324 /* the per-cpu worker pools */
325 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
326
327 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
328
329 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
330 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
331
332 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
333 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
334
335 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
339 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
340 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
342 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
344 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
346 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
348 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
350 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
352
353 static int worker_thread(void *__worker);
354 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
355
356 #define CREATE_TRACE_POINTS
357 #include <trace/events/workqueue.h>
358
359 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
360         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
361                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
362                          "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
363
364 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
365         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
366                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
367                          "sched RCU or wq->mutex should be held")
368
369 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
370         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
371                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
372                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
373                          "sched RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
374
375 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
376         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
377              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
378              (pool)++)
379
380 /**
381  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
382  * @pool: iteration cursor
383  * @pi: integer used for iteration
384  *
385  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
386  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
387  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
388  *
389  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
390  * ignored.
391  */
392 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
393         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
394                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
395                 else
396
397 /**
398  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
399  * @worker: iteration cursor
400  * @pool: worker_pool to iterate workers of
401  *
402  * This must be called with @pool->attach_mutex.
403  *
404  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
405  * ignored.
406  */
407 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
408         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
409                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
410                 else
411
412 /**
413  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
414  * @pwq: iteration cursor
415  * @wq: the target workqueue
416  *
417  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
418  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
419  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
420  *
421  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
422  * ignored.
423  */
424 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
425         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
426                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
427                 else
428
429 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
430
431 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
432
433 static void *work_debug_hint(void *addr)
434 {
435         return ((struct work_struct *) addr)->func;
436 }
437
438 static bool work_is_static_object(void *addr)
439 {
440         struct work_struct *work = addr;
441
442         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
443 }
444
445 /*
446  * fixup_init is called when:
447  * - an active object is initialized
448  */
449 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
450 {
451         struct work_struct *work = addr;
452
453         switch (state) {
454         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
455                 cancel_work_sync(work);
456                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
457                 return true;
458         default:
459                 return false;
460         }
461 }
462
463 /*
464  * fixup_free is called when:
465  * - an active object is freed
466  */
467 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
468 {
469         struct work_struct *work = addr;
470
471         switch (state) {
472         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
473                 cancel_work_sync(work);
474                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
475                 return true;
476         default:
477                 return false;
478         }
479 }
480
481 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
482         .name           = "work_struct",
483         .debug_hint     = work_debug_hint,
484         .is_static_object = work_is_static_object,
485         .fixup_init     = work_fixup_init,
486         .fixup_free     = work_fixup_free,
487 };
488
489 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
490 {
491         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
492 }
493
494 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
495 {
496         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
497 }
498
499 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
500 {
501         if (onstack)
502                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
503         else
504                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
507
508 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
509 {
510         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
513
514 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
515 {
516         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
517         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
518 }
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
520
521 #else
522 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
523 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
524 #endif
525
526 /**
527  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
528  * @pool: the pool pointer of interest
529  *
530  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
531  * successfully, -errno on failure.
532  */
533 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
534 {
535         int ret;
536
537         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
538
539         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
540                         GFP_KERNEL);
541         if (ret >= 0) {
542                 pool->id = ret;
543                 return 0;
544         }
545         return ret;
546 }
547
548 /**
549  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
550  * @wq: the target workqueue
551  * @node: the node ID
552  *
553  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or sched RCU
554  * read locked.
555  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
556  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
557  *
558  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
559  */
560 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
561                                                   int node)
562 {
563         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
564
565         /*
566          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
567          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
568          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
569          * happens, this workaround can be removed.
570          */
571         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
572                 return wq->dfl_pwq;
573
574         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
575 }
576
577 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
578 {
579         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
580 }
581
582 static int get_work_color(struct work_struct *work)
583 {
584         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
585                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
586 }
587
588 static int work_next_color(int color)
589 {
590         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
591 }
592
593 /*
594  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
595  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
596  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
597  *
598  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
599  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
600  * work->data.  These functions should only be called while the work is
601  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
602  *
603  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
604  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
605  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
606  * available only while the work item is queued.
607  *
608  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
609  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
610  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
611  * try to steal the PENDING bit.
612  */
613 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
614                                  unsigned long flags)
615 {
616         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
617         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
618 }
619
620 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
621                          unsigned long extra_flags)
622 {
623         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
624                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
625 }
626
627 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
628                                            int pool_id)
629 {
630         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
631                       WORK_STRUCT_PENDING);
632 }
633
634 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
635                                             int pool_id)
636 {
637         /*
638          * The following wmb is paired with the implied mb in
639          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
640          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
641          * owner.
642          */
643         smp_wmb();
644         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
645         /*
646          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
647          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
648          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
649          * reordering can lead to a missed execution on attempt to qeueue
650          * the same @work.  E.g. consider this case:
651          *
652          *   CPU#0                         CPU#1
653          *   ----------------------------  --------------------------------
654          *
655          * 1  STORE event_indicated
656          * 2  queue_work_on() {
657          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
658          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
659          * 5                                 set_work_data() # clear bit
660          * 6                                 smp_mb()
661          * 7                               work->current_func() {
662          * 8                                  LOAD event_indicated
663          *                                 }
664          *
665          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
666          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
667          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
668          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
669          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
670          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
671          * before actual STORE.
672          */
673         smp_mb();
674 }
675
676 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
677 {
678         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
679         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
680 }
681
682 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
683 {
684         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
685
686         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
687                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
688         else
689                 return NULL;
690 }
691
692 /**
693  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
694  * @work: the work item of interest
695  *
696  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
697  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
698  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
699  *
700  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
701  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
702  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
703  * returned pool is and stays online.
704  *
705  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
706  */
707 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
708 {
709         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
710         int pool_id;
711
712         assert_rcu_or_pool_mutex();
713
714         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
715                 return ((struct pool_workqueue *)
716                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
717
718         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
719         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
720                 return NULL;
721
722         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
723 }
724
725 /**
726  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
727  * @work: the work item of interest
728  *
729  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
730  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
731  */
732 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
733 {
734         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
735
736         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
737                 return ((struct pool_workqueue *)
738                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
739
740         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
741 }
742
743 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
744 {
745         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
746
747         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
748         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
749 }
750
751 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
754
755         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
756 }
757
758 /*
759  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
760  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
761  * they're being called with pool->lock held.
762  */
763
764 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
765 {
766         return !atomic_read(&pool->nr_running);
767 }
768
769 /*
770  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
771  * running workers.
772  *
773  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
774  * function will always return %true for unbound pools as long as the
775  * worklist isn't empty.
776  */
777 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
778 {
779         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
780 }
781
782 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
783 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
784 {
785         return pool->nr_idle;
786 }
787
788 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
789 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
790 {
791         return !list_empty(&pool->worklist) &&
792                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
793 }
794
795 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
796 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
797 {
798         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
799 }
800
801 /* Do we have too many workers and should some go away? */
802 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
803 {
804         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
805         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
806         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
807
808         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
809 }
810
811 /*
812  * Wake up functions.
813  */
814
815 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
816 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
817 {
818         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
819                 return NULL;
820
821         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
822 }
823
824 /**
825  * wake_up_worker - wake up an idle worker
826  * @pool: worker pool to wake worker from
827  *
828  * Wake up the first idle worker of @pool.
829  *
830  * CONTEXT:
831  * spin_lock_irq(pool->lock).
832  */
833 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
834 {
835         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
836
837         if (likely(worker))
838                 wake_up_process(worker->task);
839 }
840
841 /**
842  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
843  * @task: task waking up
844  * @cpu: CPU @task is waking up to
845  *
846  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
847  * being awoken.
848  *
849  * CONTEXT:
850  * spin_lock_irq(rq->lock)
851  */
852 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
853 {
854         struct worker *worker = kthread_data(task);
855
856         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
857                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
858                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
859         }
860 }
861
862 /**
863  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
864  * @task: task going to sleep
865  *
866  * This function is called during schedule() when a busy worker is
867  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
868  * returning pointer to its task.
869  *
870  * CONTEXT:
871  * spin_lock_irq(rq->lock)
872  *
873  * Return:
874  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
875  */
876 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
877 {
878         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
879         struct worker_pool *pool;
880
881         /*
882          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
883          * workers, also reach here, let's not access anything before
884          * checking NOT_RUNNING.
885          */
886         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
887                 return NULL;
888
889         pool = worker->pool;
890
891         /* this can only happen on the local cpu */
892         if (WARN_ON_ONCE(pool->cpu != raw_smp_processor_id()))
893                 return NULL;
894
895         /*
896          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
897          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
898          * Please read comment there.
899          *
900          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
901          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
902          * disabled, which in turn means that none else could be
903          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
904          * lock is safe.
905          */
906         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
907             !list_empty(&pool->worklist))
908                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
909         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
910 }
911
912 /**
913  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
914  * @worker: self
915  * @flags: flags to set
916  *
917  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
918  *
919  * CONTEXT:
920  * spin_lock_irq(pool->lock)
921  */
922 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
923 {
924         struct worker_pool *pool = worker->pool;
925
926         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
927
928         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
929         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
930             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
931                 atomic_dec(&pool->nr_running);
932         }
933
934         worker->flags |= flags;
935 }
936
937 /**
938  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
939  * @worker: self
940  * @flags: flags to clear
941  *
942  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
943  *
944  * CONTEXT:
945  * spin_lock_irq(pool->lock)
946  */
947 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
948 {
949         struct worker_pool *pool = worker->pool;
950         unsigned int oflags = worker->flags;
951
952         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
953
954         worker->flags &= ~flags;
955
956         /*
957          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
958          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
959          * of multiple flags, not a single flag.
960          */
961         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
962                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
963                         atomic_inc(&pool->nr_running);
964 }
965
966 /**
967  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
968  * @pool: pool of interest
969  * @work: work to find worker for
970  *
971  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
972  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
973  * to match, its current execution should match the address of @work and
974  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
975  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
976  * being executed.
977  *
978  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
979  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
980  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
981  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
982  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
983  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
984  *
985  * This function checks the work item address and work function to avoid
986  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
987  * work function which can introduce dependency onto itself through a
988  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
989  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
990  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
991  *
992  * CONTEXT:
993  * spin_lock_irq(pool->lock).
994  *
995  * Return:
996  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
997  * otherwise.
998  */
999 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1000                                                  struct work_struct *work)
1001 {
1002         struct worker *worker;
1003
1004         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1005                                (unsigned long)work)
1006                 if (worker->current_work == work &&
1007                     worker->current_func == work->func)
1008                         return worker;
1009
1010         return NULL;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * move_linked_works - move linked works to a list
1015  * @work: start of series of works to be scheduled
1016  * @head: target list to append @work to
1017  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1018  *
1019  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1020  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1021  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1022  *
1023  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1024  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1025  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1026  *
1027  * CONTEXT:
1028  * spin_lock_irq(pool->lock).
1029  */
1030 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1031                               struct work_struct **nextp)
1032 {
1033         struct work_struct *n;
1034
1035         /*
1036          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1037          * use NULL for list head.
1038          */
1039         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1040                 list_move_tail(&work->entry, head);
1041                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1042                         break;
1043         }
1044
1045         /*
1046          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1047          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1048          * needs to be updated.
1049          */
1050         if (nextp)
1051                 *nextp = n;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1056  * @pwq: pool_workqueue to get
1057  *
1058  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1059  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1060  */
1061 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1062 {
1063         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1064         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1065         pwq->refcnt++;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1070  * @pwq: pool_workqueue to put
1071  *
1072  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1073  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1074  */
1075 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1076 {
1077         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1078         if (likely(--pwq->refcnt))
1079                 return;
1080         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1081                 return;
1082         /*
1083          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1084          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1085          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1086          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1087          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1088          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1089          */
1090         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1091 }
1092
1093 /**
1094  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1095  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1096  *
1097  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1098  */
1099 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1100 {
1101         if (pwq) {
1102                 /*
1103                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1104                  * following lock operations are safe.
1105                  */
1106                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1107                 put_pwq(pwq);
1108                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1109         }
1110 }
1111
1112 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1113 {
1114         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1115
1116         trace_workqueue_activate_work(work);
1117         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1118                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1119         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1120         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1121         pwq->nr_active++;
1122 }
1123
1124 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1125 {
1126         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1127                                                     struct work_struct, entry);
1128
1129         pwq_activate_delayed_work(work);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1134  * @pwq: pwq of interest
1135  * @color: color of work which left the queue
1136  *
1137  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1138  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1139  *
1140  * CONTEXT:
1141  * spin_lock_irq(pool->lock).
1142  */
1143 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1144 {
1145         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1146         if (color == WORK_NO_COLOR)
1147                 goto out_put;
1148
1149         pwq->nr_in_flight[color]--;
1150
1151         pwq->nr_active--;
1152         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1153                 /* one down, submit a delayed one */
1154                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1155                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1156         }
1157
1158         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1159         if (likely(pwq->flush_color != color))
1160                 goto out_put;
1161
1162         /* are there still in-flight works? */
1163         if (pwq->nr_in_flight[color])
1164                 goto out_put;
1165
1166         /* this pwq is done, clear flush_color */
1167         pwq->flush_color = -1;
1168
1169         /*
1170          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1171          * will handle the rest.
1172          */
1173         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1174                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1175 out_put:
1176         put_pwq(pwq);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1181  * @work: work item to steal
1182  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1183  * @flags: place to store irq state
1184  *
1185  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1186  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1187  *
1188  * Return:
1189  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1190  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1191  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1192  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1193  *              for arbitrarily long
1194  *
1195  * Note:
1196  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1197  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1198  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1199  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1200  *
1201  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1202  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1203  *
1204  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1205  */
1206 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1207                                unsigned long *flags)
1208 {
1209         struct worker_pool *pool;
1210         struct pool_workqueue *pwq;
1211
1212         local_irq_save(*flags);
1213
1214         /* try to steal the timer if it exists */
1215         if (is_dwork) {
1216                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1217
1218                 /*
1219                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1220                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1221                  * running on the local CPU.
1222                  */
1223                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1224                         return 1;
1225         }
1226
1227         /* try to claim PENDING the normal way */
1228         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1229                 return 0;
1230
1231         /*
1232          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1233          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1234          */
1235         pool = get_work_pool(work);
1236         if (!pool)
1237                 goto fail;
1238
1239         spin_lock(&pool->lock);
1240         /*
1241          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1242          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1243          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1244          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1245          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1246          * item is currently queued on that pool.
1247          */
1248         pwq = get_work_pwq(work);
1249         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1250                 debug_work_deactivate(work);
1251
1252                 /*
1253                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1254                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1255                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1256                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1257                  * item is activated before grabbing.
1258                  */
1259                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1260                         pwq_activate_delayed_work(work);
1261
1262                 list_del_init(&work->entry);
1263                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1264
1265                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1266                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1267
1268                 spin_unlock(&pool->lock);
1269                 return 1;
1270         }
1271         spin_unlock(&pool->lock);
1272 fail:
1273         local_irq_restore(*flags);
1274         if (work_is_canceling(work))
1275                 return -ENOENT;
1276         cpu_relax();
1277         return -EAGAIN;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * insert_work - insert a work into a pool
1282  * @pwq: pwq @work belongs to
1283  * @work: work to insert
1284  * @head: insertion point
1285  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1286  *
1287  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1288  * work_struct flags.
1289  *
1290  * CONTEXT:
1291  * spin_lock_irq(pool->lock).
1292  */
1293 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1294                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1295 {
1296         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1297
1298         /* we own @work, set data and link */
1299         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1300         list_add_tail(&work->entry, head);
1301         get_pwq(pwq);
1302
1303         /*
1304          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1305          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1306          * around lazily while there are works to be processed.
1307          */
1308         smp_mb();
1309
1310         if (__need_more_worker(pool))
1311                 wake_up_worker(pool);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1316  * same workqueue.
1317  */
1318 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1319 {
1320         struct worker *worker;
1321
1322         worker = current_wq_worker();
1323         /*
1324          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1325          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1326          */
1327         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1332  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1333  * avoid perturbing sensitive tasks.
1334  */
1335 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1336 {
1337         static bool printed_dbg_warning;
1338         int new_cpu;
1339
1340         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1341                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1342                         return cpu;
1343         } else if (!printed_dbg_warning) {
1344                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1345                 printed_dbg_warning = true;
1346         }
1347
1348         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1349                 return cpu;
1350
1351         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1352         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1353         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1354                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1355                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1356                         return cpu;
1357         }
1358         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1359
1360         return new_cpu;
1361 }
1362
1363 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1364                          struct work_struct *work)
1365 {
1366         struct pool_workqueue *pwq;
1367         struct worker_pool *last_pool;
1368         struct list_head *worklist;
1369         unsigned int work_flags;
1370         unsigned int req_cpu = cpu;
1371
1372         /*
1373          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1374          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1375          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1376          * happen with IRQ disabled.
1377          */
1378         lockdep_assert_irqs_disabled();
1379
1380         debug_work_activate(work);
1381
1382         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1383         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1384             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1385                 return;
1386 retry:
1387         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1388                 cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1389
1390         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1391         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1392                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1393         else
1394                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1395
1396         /*
1397          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1398          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1399          * pool to guarantee non-reentrancy.
1400          */
1401         last_pool = get_work_pool(work);
1402         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1403                 struct worker *worker;
1404
1405                 spin_lock(&last_pool->lock);
1406
1407                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1408
1409                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1410                         pwq = worker->current_pwq;
1411                 } else {
1412                         /* meh... not running there, queue here */
1413                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1414                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1415                 }
1416         } else {
1417                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1418         }
1419
1420         /*
1421          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1422          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1423          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1424          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1425          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1426          * make forward-progress.
1427          */
1428         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1429                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1430                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1431                         cpu_relax();
1432                         goto retry;
1433                 }
1434                 /* oops */
1435                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1436                           wq->name, cpu);
1437         }
1438
1439         /* pwq determined, queue */
1440         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1441
1442         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1443                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1444                 return;
1445         }
1446
1447         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1448         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1449
1450         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1451                 trace_workqueue_activate_work(work);
1452                 pwq->nr_active++;
1453                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1454                 if (list_empty(worklist))
1455                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1456         } else {
1457                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1458                 worklist = &pwq->delayed_works;
1459         }
1460
1461         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1462
1463         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1464 }
1465
1466 /**
1467  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1468  * @cpu: CPU number to execute work on
1469  * @wq: workqueue to use
1470  * @work: work to queue
1471  *
1472  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1473  * can't go away.
1474  *
1475  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1476  */
1477 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1478                    struct work_struct *work)
1479 {
1480         bool ret = false;
1481         unsigned long flags;
1482
1483         local_irq_save(flags);
1484
1485         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1486                 __queue_work(cpu, wq, work);
1487                 ret = true;
1488         }
1489
1490         local_irq_restore(flags);
1491         return ret;
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1494
1495 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1496 {
1497         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1498
1499         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1500         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1503
1504 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1505                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1506 {
1507         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1508         struct work_struct *work = &dwork->work;
1509
1510         WARN_ON_ONCE(!wq);
1511         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1512         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1513         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1514
1515         /*
1516          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1517          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1518          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1519          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1520          */
1521         if (!delay) {
1522                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1523                 return;
1524         }
1525
1526         dwork->wq = wq;
1527         dwork->cpu = cpu;
1528         timer->expires = jiffies + delay;
1529
1530         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1531                 add_timer_on(timer, cpu);
1532         else
1533                 add_timer(timer);
1534 }
1535
1536 /**
1537  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1538  * @cpu: CPU number to execute work on
1539  * @wq: workqueue to use
1540  * @dwork: work to queue
1541  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1542  *
1543  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1544  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1545  * execution.
1546  */
1547 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1548                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1549 {
1550         struct work_struct *work = &dwork->work;
1551         bool ret = false;
1552         unsigned long flags;
1553
1554         /* read the comment in __queue_work() */
1555         local_irq_save(flags);
1556
1557         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1558                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1559                 ret = true;
1560         }
1561
1562         local_irq_restore(flags);
1563         return ret;
1564 }
1565 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1566
1567 /**
1568  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1569  * @cpu: CPU number to execute work on
1570  * @wq: workqueue to use
1571  * @dwork: work to queue
1572  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1573  *
1574  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1575  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1576  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1577  * current state.
1578  *
1579  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1580  * pending and its timer was modified.
1581  *
1582  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1583  * See try_to_grab_pending() for details.
1584  */
1585 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1586                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1587 {
1588         unsigned long flags;
1589         int ret;
1590
1591         do {
1592                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1593         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1594
1595         if (likely(ret >= 0)) {
1596                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1597                 local_irq_restore(flags);
1598         }
1599
1600         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1601         return ret;
1602 }
1603 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1604
1605 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1606 {
1607         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1608
1609         /* read the comment in __queue_work() */
1610         local_irq_disable();
1611         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1612         local_irq_enable();
1613 }
1614
1615 /**
1616  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1617  * @wq: workqueue to use
1618  * @rwork: work to queue
1619  *
1620  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1621  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1622  * While @rwork is guarnateed to be executed after a %false return, the
1623  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1624  */
1625 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1626 {
1627         struct work_struct *work = &rwork->work;
1628
1629         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1630                 rwork->wq = wq;
1631                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1632                 return true;
1633         }
1634
1635         return false;
1636 }
1637 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1638
1639 /**
1640  * worker_enter_idle - enter idle state
1641  * @worker: worker which is entering idle state
1642  *
1643  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1644  * necessary.
1645  *
1646  * LOCKING:
1647  * spin_lock_irq(pool->lock).
1648  */
1649 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1650 {
1651         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1652
1653         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1654             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1655                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1656                 return;
1657
1658         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1659         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1660         pool->nr_idle++;
1661         worker->last_active = jiffies;
1662
1663         /* idle_list is LIFO */
1664         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1665
1666         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1667                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1668
1669         /*
1670          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1671          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1672          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1673          * unbind is not in progress.
1674          */
1675         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1676                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1677                      atomic_read(&pool->nr_running));
1678 }
1679
1680 /**
1681  * worker_leave_idle - leave idle state
1682  * @worker: worker which is leaving idle state
1683  *
1684  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1685  *
1686  * LOCKING:
1687  * spin_lock_irq(pool->lock).
1688  */
1689 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1690 {
1691         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1692
1693         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1694                 return;
1695         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1696         pool->nr_idle--;
1697         list_del_init(&worker->entry);
1698 }
1699
1700 static struct worker *alloc_worker(int node)
1701 {
1702         struct worker *worker;
1703
1704         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1705         if (worker) {
1706                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1707                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1708                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1709                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1710                 worker->flags = WORKER_PREP;
1711         }
1712         return worker;
1713 }
1714
1715 /**
1716  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1717  * @worker: worker to be attached
1718  * @pool: the target pool
1719  *
1720  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1721  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1722  * cpu-[un]hotplugs.
1723  */
1724 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1725                                    struct worker_pool *pool)
1726 {
1727         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1728
1729         /*
1730          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1731          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1732          */
1733         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1734
1735         /*
1736          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1737          * stable across this function.  See the comments above the
1738          * flag definition for details.
1739          */
1740         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1741                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1742
1743         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1744
1745         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1746 }
1747
1748 /**
1749  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1750  * @worker: worker which is attached to its pool
1751  * @pool: the pool @worker is attached to
1752  *
1753  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1754  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1755  * other reference to the pool.
1756  */
1757 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1758                                     struct worker_pool *pool)
1759 {
1760         struct completion *detach_completion = NULL;
1761
1762         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1763         list_del(&worker->node);
1764         if (list_empty(&pool->workers))
1765                 detach_completion = pool->detach_completion;
1766         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1767
1768         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1769         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1770
1771         if (detach_completion)
1772                 complete(detach_completion);
1773 }
1774
1775 /**
1776  * create_worker - create a new workqueue worker
1777  * @pool: pool the new worker will belong to
1778  *
1779  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1780  *
1781  * CONTEXT:
1782  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1783  *
1784  * Return:
1785  * Pointer to the newly created worker.
1786  */
1787 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1788 {
1789         struct worker *worker = NULL;
1790         int id = -1;
1791         char id_buf[16];
1792
1793         /* ID is needed to determine kthread name */
1794         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1795         if (id < 0)
1796                 goto fail;
1797
1798         worker = alloc_worker(pool->node);
1799         if (!worker)
1800                 goto fail;
1801
1802         worker->pool = pool;
1803         worker->id = id;
1804
1805         if (pool->cpu >= 0)
1806                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1807                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1808         else
1809                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1810
1811         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1812                                               "kworker/%s", id_buf);
1813         if (IS_ERR(worker->task))
1814                 goto fail;
1815
1816         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1817         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1818
1819         /* successful, attach the worker to the pool */
1820         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1821
1822         /* start the newly created worker */
1823         spin_lock_irq(&pool->lock);
1824         worker->pool->nr_workers++;
1825         worker_enter_idle(worker);
1826         wake_up_process(worker->task);
1827         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1828
1829         return worker;
1830
1831 fail:
1832         if (id >= 0)
1833                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1834         kfree(worker);
1835         return NULL;
1836 }
1837
1838 /**
1839  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1840  * @worker: worker to be destroyed
1841  *
1842  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1843  * be idle.
1844  *
1845  * CONTEXT:
1846  * spin_lock_irq(pool->lock).
1847  */
1848 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1849 {
1850         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1851
1852         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1853
1854         /* sanity check frenzy */
1855         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1856             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1857             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1858                 return;
1859
1860         pool->nr_workers--;
1861         pool->nr_idle--;
1862
1863         list_del_init(&worker->entry);
1864         worker->flags |= WORKER_DIE;
1865         wake_up_process(worker->task);
1866 }
1867
1868 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1869 {
1870         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1871
1872         spin_lock_irq(&pool->lock);
1873
1874         while (too_many_workers(pool)) {
1875                 struct worker *worker;
1876                 unsigned long expires;
1877
1878                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1879                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1880                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1881
1882                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1883                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1884                         break;
1885                 }
1886
1887                 destroy_worker(worker);
1888         }
1889
1890         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1891 }
1892
1893 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1894 {
1895         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1896         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1897
1898         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1899
1900         if (!wq->rescuer)
1901                 return;
1902
1903         /* mayday mayday mayday */
1904         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1905                 /*
1906                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1907                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1908                  * rescuer is done with it.
1909                  */
1910                 get_pwq(pwq);
1911                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1912                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1913         }
1914 }
1915
1916 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
1917 {
1918         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
1919         struct work_struct *work;
1920
1921         spin_lock_irq(&pool->lock);
1922         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1923
1924         if (need_to_create_worker(pool)) {
1925                 /*
1926                  * We've been trying to create a new worker but
1927                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1928                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1929                  * rescuers.
1930                  */
1931                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1932                         send_mayday(work);
1933         }
1934
1935         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1936         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1937
1938         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1939 }
1940
1941 /**
1942  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1943  * @pool: pool to create a new worker for
1944  *
1945  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1946  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1947  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1948  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1949  * possible allocation deadlock.
1950  *
1951  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1952  * may_start_working() %true.
1953  *
1954  * LOCKING:
1955  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1956  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1957  * manager.
1958  */
1959 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1960 __releases(&pool->lock)
1961 __acquires(&pool->lock)
1962 {
1963 restart:
1964         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1965
1966         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1967         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1968
1969         while (true) {
1970                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1971                         break;
1972
1973                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1974
1975                 if (!need_to_create_worker(pool))
1976                         break;
1977         }
1978
1979         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1980         spin_lock_irq(&pool->lock);
1981         /*
1982          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1983          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1984          * already become busy.
1985          */
1986         if (need_to_create_worker(pool))
1987                 goto restart;
1988 }
1989
1990 /**
1991  * manage_workers - manage worker pool
1992  * @worker: self
1993  *
1994  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1995  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1996  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1997  *
1998  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1999  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2000  * and may_start_working() is true.
2001  *
2002  * CONTEXT:
2003  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2004  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2005  *
2006  * Return:
2007  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2008  * start processing works, %true if management function was performed and
2009  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2010  * no longer be true.
2011  */
2012 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2013 {
2014         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2015
2016         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2017                 return false;
2018
2019         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2020         pool->manager = worker;
2021
2022         maybe_create_worker(pool);
2023
2024         pool->manager = NULL;
2025         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2026         wake_up(&wq_manager_wait);
2027         return true;
2028 }
2029
2030 /**
2031  * process_one_work - process single work
2032  * @worker: self
2033  * @work: work to process
2034  *
2035  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2036  * process a single work including synchronization against and
2037  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2038  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2039  * call this function to process a work.
2040  *
2041  * CONTEXT:
2042  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2043  */
2044 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2045 __releases(&pool->lock)
2046 __acquires(&pool->lock)
2047 {
2048         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2049         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2050         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2051         int work_color;
2052         struct worker *collision;
2053 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2054         /*
2055          * It is permissible to free the struct work_struct from
2056          * inside the function that is called from it, this we need to
2057          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2058          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2059          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2060          */
2061         struct lockdep_map lockdep_map;
2062
2063         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2064 #endif
2065         /* ensure we're on the correct CPU */
2066         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2067                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2068
2069         /*
2070          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2071          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2072          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2073          * currently executing one.
2074          */
2075         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2076         if (unlikely(collision)) {
2077                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2078                 return;
2079         }
2080
2081         /* claim and dequeue */
2082         debug_work_deactivate(work);
2083         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2084         worker->current_work = work;
2085         worker->current_func = work->func;
2086         worker->current_pwq = pwq;
2087         work_color = get_work_color(work);
2088
2089         list_del_init(&work->entry);
2090
2091         /*
2092          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2093          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2094          * of concurrency management and the next code block will chain
2095          * execution of the pending work items.
2096          */
2097         if (unlikely(cpu_intensive))
2098                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2099
2100         /*
2101          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2102          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2103          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2104          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2105          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2106          */
2107         if (need_more_worker(pool))
2108                 wake_up_worker(pool);
2109
2110         /*
2111          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2112          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2113          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2114          * disabled.
2115          */
2116         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2117
2118         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2119
2120         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2121         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2122         /*
2123          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2124          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2125          *
2126          * However, that would result in:
2127          *
2128          *   A(W1)
2129          *   WFC(C)
2130          *              A(W1)
2131          *              C(C)
2132          *
2133          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2134          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2135          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2136          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2137          * these locks.
2138          *
2139          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2140          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2141          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2142          */
2143         lockdep_invariant_state(true);
2144         trace_workqueue_execute_start(work);
2145         worker->current_func(work);
2146         /*
2147          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2148          * point will only record its address.
2149          */
2150         trace_workqueue_execute_end(work);
2151         lock_map_release(&lockdep_map);
2152         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2153
2154         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2155                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2156                        "     last function: %pf\n",
2157                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2158                        worker->current_func);
2159                 debug_show_held_locks(current);
2160                 dump_stack();
2161         }
2162
2163         /*
2164          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2165          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2166          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2167          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2168          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2169          * the same condition doesn't freeze RCU.
2170          */
2171         cond_resched();
2172
2173         spin_lock_irq(&pool->lock);
2174
2175         /* clear cpu intensive status */
2176         if (unlikely(cpu_intensive))
2177                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2178
2179         /* we're done with it, release */
2180         hash_del(&worker->hentry);
2181         worker->current_work = NULL;
2182         worker->current_func = NULL;
2183         worker->current_pwq = NULL;
2184         worker->desc_valid = false;
2185         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2186 }
2187
2188 /**
2189  * process_scheduled_works - process scheduled works
2190  * @worker: self
2191  *
2192  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2193  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2194  * fetches a work from the top and executes it.
2195  *
2196  * CONTEXT:
2197  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2198  * multiple times.
2199  */
2200 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2201 {
2202         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2203                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2204                                                 struct work_struct, entry);
2205                 process_one_work(worker, work);
2206         }
2207 }
2208
2209 /**
2210  * worker_thread - the worker thread function
2211  * @__worker: self
2212  *
2213  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2214  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2215  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2216  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2217  * will be explained in rescuer_thread().
2218  *
2219  * Return: 0
2220  */
2221 static int worker_thread(void *__worker)
2222 {
2223         struct worker *worker = __worker;
2224         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2225
2226         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2227         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2228 woke_up:
2229         spin_lock_irq(&pool->lock);
2230
2231         /* am I supposed to die? */
2232         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2233                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2234                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2235                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2236
2237                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2238                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2239                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2240                 kfree(worker);
2241                 return 0;
2242         }
2243
2244         worker_leave_idle(worker);
2245 recheck:
2246         /* no more worker necessary? */
2247         if (!need_more_worker(pool))
2248                 goto sleep;
2249
2250         /* do we need to manage? */
2251         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2252                 goto recheck;
2253
2254         /*
2255          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2256          * preparing to process a work or actually processing it.
2257          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2258          */
2259         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2260
2261         /*
2262          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2263          * worker or that someone else has already assumed the manager
2264          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2265          * management if applicable and concurrency management is restored
2266          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2267          */
2268         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2269
2270         do {
2271                 struct work_struct *work =
2272                         list_first_entry(&pool->worklist,
2273                                          struct work_struct, entry);
2274
2275                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2276
2277                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2278                         /* optimization path, not strictly necessary */
2279                         process_one_work(worker, work);
2280                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2281                                 process_scheduled_works(worker);
2282                 } else {
2283                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2284                         process_scheduled_works(worker);
2285                 }
2286         } while (keep_working(pool));
2287
2288         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2289 sleep:
2290         /*
2291          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2292          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2293          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2294          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2295          * event.
2296          */
2297         worker_enter_idle(worker);
2298         __set_current_state(TASK_IDLE);
2299         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2300         schedule();
2301         goto woke_up;
2302 }
2303
2304 /**
2305  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2306  * @__rescuer: self
2307  *
2308  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2309  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2310  *
2311  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2312  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2313  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2314  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2315  * the problem rescuer solves.
2316  *
2317  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2318  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2319  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2320  *
2321  * This should happen rarely.
2322  *
2323  * Return: 0
2324  */
2325 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2326 {
2327         struct worker *rescuer = __rescuer;
2328         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2329         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2330         bool should_stop;
2331
2332         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2333
2334         /*
2335          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2336          * doesn't participate in concurrency management.
2337          */
2338         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2339 repeat:
2340         set_current_state(TASK_IDLE);
2341
2342         /*
2343          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2344          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2345          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2346          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2347          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2348          * list is always empty on exit.
2349          */
2350         should_stop = kthread_should_stop();
2351
2352         /* see whether any pwq is asking for help */
2353         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2354
2355         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2356                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2357                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2358                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2359                 struct work_struct *work, *n;
2360                 bool first = true;
2361
2362                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2363                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2364
2365                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2366
2367                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2368
2369                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2370                 rescuer->pool = pool;
2371
2372                 /*
2373                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2374                  * process'em.
2375                  */
2376                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2377                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2378                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2379                                 if (first)
2380                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2381                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2382                         }
2383                         first = false;
2384                 }
2385
2386                 if (!list_empty(scheduled)) {
2387                         process_scheduled_works(rescuer);
2388
2389                         /*
2390                          * The above execution of rescued work items could
2391                          * have created more to rescue through
2392                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2393                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2394                          * that such back-to-back work items, which may be
2395                          * being used to relieve memory pressure, don't
2396                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2397                          */
2398                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2399                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2400                                 get_pwq(pwq);
2401                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2402                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2403                         }
2404                 }
2405
2406                 /*
2407                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2408                  * go away while we're still attached to it.
2409                  */
2410                 put_pwq(pwq);
2411
2412                 /*
2413                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2414                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2415                  * and stalling the execution.
2416                  */
2417                 if (need_more_worker(pool))
2418                         wake_up_worker(pool);
2419
2420                 rescuer->pool = NULL;
2421                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2422
2423                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2424
2425                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2426         }
2427
2428         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2429
2430         if (should_stop) {
2431                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2432                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2433                 return 0;
2434         }
2435
2436         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2437         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2438         schedule();
2439         goto repeat;
2440 }
2441
2442 /**
2443  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2444  * @target_wq: workqueue being flushed
2445  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2446  *
2447  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2448  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2449  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2450  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2451  * a deadlock.
2452  */
2453 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2454                                    struct work_struct *target_work)
2455 {
2456         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2457         struct worker *worker;
2458
2459         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2460                 return;
2461
2462         worker = current_wq_worker();
2463
2464         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2465                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2466                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2467         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2468                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2469                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2470                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2471                   target_wq->name, target_func);
2472 }
2473
2474 struct wq_barrier {
2475         struct work_struct      work;
2476         struct completion       done;
2477         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2478 };
2479
2480 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2481 {
2482         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2483         complete(&barr->done);
2484 }
2485
2486 /**
2487  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2488  * @pwq: pwq to insert barrier into
2489  * @barr: wq_barrier to insert
2490  * @target: target work to attach @barr to
2491  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2492  *
2493  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2494  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2495  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2496  * cpu.
2497  *
2498  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2499  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2500  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2501  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2502  * after a work with LINKED flag set.
2503  *
2504  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2505  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2506  *
2507  * CONTEXT:
2508  * spin_lock_irq(pool->lock).
2509  */
2510 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2511                               struct wq_barrier *barr,
2512                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2513 {
2514         struct list_head *head;
2515         unsigned int linked = 0;
2516
2517         /*
2518          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2519          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2520          * checks and call back into the fixup functions where we
2521          * might deadlock.
2522          */
2523         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2524         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2525
2526         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2527
2528         barr->task = current;
2529
2530         /*
2531          * If @target is currently being executed, schedule the
2532          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2533          */
2534         if (worker)
2535                 head = worker->scheduled.next;
2536         else {
2537                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2538
2539                 head = target->entry.next;
2540                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2541                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2542                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2543         }
2544
2545         debug_work_activate(&barr->work);
2546         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2547                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2548 }
2549
2550 /**
2551  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2552  * @wq: workqueue being flushed
2553  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2554  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2555  *
2556  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2557  *
2558  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2559  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2560  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2561  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2562  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2563  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2564  *
2565  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2566  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2567  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2568  * is returned.
2569  *
2570  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2571  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2572  * advanced to @work_color.
2573  *
2574  * CONTEXT:
2575  * mutex_lock(wq->mutex).
2576  *
2577  * Return:
2578  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2579  * otherwise.
2580  */
2581 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2582                                       int flush_color, int work_color)
2583 {
2584         bool wait = false;
2585         struct pool_workqueue *pwq;
2586
2587         if (flush_color >= 0) {
2588                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2589                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2590         }
2591
2592         for_each_pwq(pwq, wq) {
2593                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2594
2595                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2596
2597                 if (flush_color >= 0) {
2598                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2599
2600                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2601                                 pwq->flush_color = flush_color;
2602                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2603                                 wait = true;
2604                         }
2605                 }
2606
2607                 if (work_color >= 0) {
2608                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2609                         pwq->work_color = work_color;
2610                 }
2611
2612                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2613         }
2614
2615         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2616                 complete(&wq->first_flusher->done);
2617
2618         return wait;
2619 }
2620
2621 /**
2622  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2623  * @wq: workqueue to flush
2624  *
2625  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2626  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2627  */
2628 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2629 {
2630         struct wq_flusher this_flusher = {
2631                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2632                 .flush_color = -1,
2633                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2634         };
2635         int next_color;
2636
2637         if (WARN_ON(!wq_online))
2638                 return;
2639
2640         mutex_lock(&wq->mutex);
2641
2642         /*
2643          * Start-to-wait phase
2644          */
2645         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2646
2647         if (next_color != wq->flush_color) {
2648                 /*
2649                  * Color space is not full.  The current work_color
2650                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2651                  * by one.
2652                  */
2653                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2654                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2655                 wq->work_color = next_color;
2656
2657                 if (!wq->first_flusher) {
2658                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2659                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2660
2661                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2662
2663                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2664                                                        wq->work_color)) {
2665                                 /* nothing to flush, done */
2666                                 wq->flush_color = next_color;
2667                                 wq->first_flusher = NULL;
2668                                 goto out_unlock;
2669                         }
2670                 } else {
2671                         /* wait in queue */
2672                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2673                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2674                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2675                 }
2676         } else {
2677                 /*
2678                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2679                  * The next flush completion will assign us
2680                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2681                  */
2682                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2683         }
2684
2685         check_flush_dependency(wq, NULL);
2686
2687         mutex_unlock(&wq->mutex);
2688
2689         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2690
2691         /*
2692          * Wake-up-and-cascade phase
2693          *
2694          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2695          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2696          */
2697         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2698                 return;
2699
2700         mutex_lock(&wq->mutex);
2701
2702         /* we might have raced, check again with mutex held */
2703         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2704                 goto out_unlock;
2705
2706         wq->first_flusher = NULL;
2707
2708         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2709         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2710
2711         while (true) {
2712                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2713
2714                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2715                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2716                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2717                                 break;
2718                         list_del_init(&next->list);
2719                         complete(&next->done);
2720                 }
2721
2722                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2723                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2724
2725                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2726                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2727
2728                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2729                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2730                         /*
2731                          * Assign the same color to all overflowed
2732                          * flushers, advance work_color and append to
2733                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2734                          * phase for these overflowed flushers.
2735                          */
2736                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2737                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2738
2739                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2740
2741                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2742                                               &wq->flusher_queue);
2743                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2744                 }
2745
2746                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2747                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2748                         break;
2749                 }
2750
2751                 /*
2752                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2753                  * the new first flusher and arm pwqs.
2754                  */
2755                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2756                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2757
2758                 list_del_init(&next->list);
2759                 wq->first_flusher = next;
2760
2761                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2762                         break;
2763
2764                 /*
2765                  * Meh... this color is already done, clear first
2766                  * flusher and repeat cascading.
2767                  */
2768                 wq->first_flusher = NULL;
2769         }
2770
2771 out_unlock:
2772         mutex_unlock(&wq->mutex);
2773 }
2774 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2775
2776 /**
2777  * drain_workqueue - drain a workqueue
2778  * @wq: workqueue to drain
2779  *
2780  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2781  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2782  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2783  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2784  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2785  * takes too long.
2786  */
2787 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2788 {
2789         unsigned int flush_cnt = 0;
2790         struct pool_workqueue *pwq;
2791
2792         /*
2793          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2794          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2795          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2796          */
2797         mutex_lock(&wq->mutex);
2798         if (!wq->nr_drainers++)
2799                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2800         mutex_unlock(&wq->mutex);
2801 reflush:
2802         flush_workqueue(wq);
2803
2804         mutex_lock(&wq->mutex);
2805
2806         for_each_pwq(pwq, wq) {
2807                 bool drained;
2808
2809                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2810                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2811                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2812
2813                 if (drained)
2814                         continue;
2815
2816                 if (++flush_cnt == 10 ||
2817                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2818                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2819                                 wq->name, flush_cnt);
2820
2821                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2822                 goto reflush;
2823         }
2824
2825         if (!--wq->nr_drainers)
2826                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2827         mutex_unlock(&wq->mutex);
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2830
2831 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2832 {
2833         struct worker *worker = NULL;
2834         struct worker_pool *pool;
2835         struct pool_workqueue *pwq;
2836
2837         might_sleep();
2838
2839         local_irq_disable();
2840         pool = get_work_pool(work);
2841         if (!pool) {
2842                 local_irq_enable();
2843                 return false;
2844         }
2845
2846         spin_lock(&pool->lock);
2847         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2848         pwq = get_work_pwq(work);
2849         if (pwq) {
2850                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2851                         goto already_gone;
2852         } else {
2853                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2854                 if (!worker)
2855                         goto already_gone;
2856                 pwq = worker->current_pwq;
2857         }
2858
2859         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
2860
2861         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2862         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2863
2864         /*
2865          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
2866          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
2867          *
2868          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
2869          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
2870          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
2871          * forward progress.
2872          */
2873         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer) {
2874                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2875                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2876         }
2877
2878         return true;
2879 already_gone:
2880         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2881         return false;
2882 }
2883
2884 /**
2885  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2886  * @work: the work to flush
2887  *
2888  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2889  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2890  *
2891  * Return:
2892  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2893  * %false if it was already idle.
2894  */
2895 bool flush_work(struct work_struct *work)
2896 {
2897         struct wq_barrier barr;
2898
2899         if (WARN_ON(!wq_online))
2900                 return false;
2901
2902         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2903                 wait_for_completion(&barr.done);
2904                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2905                 return true;
2906         } else {
2907                 return false;
2908         }
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2911
2912 struct cwt_wait {
2913         wait_queue_entry_t              wait;
2914         struct work_struct      *work;
2915 };
2916
2917 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2918 {
2919         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2920
2921         if (cwait->work != key)
2922                 return 0;
2923         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2924 }
2925
2926 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2927 {
2928         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2929         unsigned long flags;
2930         int ret;
2931
2932         do {
2933                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2934                 /*
2935                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2936                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2937                  * because we may get scheduled between @work's completion
2938                  * and the other canceling task resuming and clearing
2939                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2940                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2941                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2942                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2943                  * we're hogging the CPU.
2944                  *
2945                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2946                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2947                  * wake function which matches @work along with exclusive
2948                  * wait and wakeup.
2949                  */
2950                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2951                         struct cwt_wait cwait;
2952
2953                         init_wait(&cwait.wait);
2954                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2955                         cwait.work = work;
2956
2957                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2958                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2959                         if (work_is_canceling(work))
2960                                 schedule();
2961                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2962                 }
2963         } while (unlikely(ret < 0));
2964
2965         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2966         mark_work_canceling(work);
2967         local_irq_restore(flags);
2968
2969         /*
2970          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
2971          * isn't executing.
2972          */
2973         if (wq_online)
2974                 flush_work(work);
2975
2976         clear_work_data(work);
2977
2978         /*
2979          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2980          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2981          * visible there.
2982          */
2983         smp_mb();
2984         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2985                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2986
2987         return ret;
2988 }
2989
2990 /**
2991  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2992  * @work: the work to cancel
2993  *
2994  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2995  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2996  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2997  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2998  *
2999  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3000  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3001  *
3002  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3003  * queued can't be destroyed before this function returns.
3004  *
3005  * Return:
3006  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3007  */
3008 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3009 {
3010         return __cancel_work_timer(work, false);
3011 }
3012 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3013
3014 /**
3015  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3016  * @dwork: the delayed work to flush
3017  *
3018  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3019  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3020  * considers the last queueing instance of @dwork.
3021  *
3022  * Return:
3023  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3024  * %false if it was already idle.
3025  */
3026 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3027 {
3028         local_irq_disable();
3029         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3030                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3031         local_irq_enable();
3032         return flush_work(&dwork->work);
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3035
3036 /**
3037  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3038  * @rwork: the rcu work to flush
3039  *
3040  * Return:
3041  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3042  * %false if it was already idle.
3043  */
3044 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3045 {
3046         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3047                 rcu_barrier();
3048                 flush_work(&rwork->work);
3049                 return true;
3050         } else {
3051                 return flush_work(&rwork->work);
3052         }
3053 }
3054 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3055
3056 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3057 {
3058         unsigned long flags;
3059         int ret;
3060
3061         do {
3062                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3063         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3064
3065         if (unlikely(ret < 0))
3066                 return false;
3067
3068         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3069         local_irq_restore(flags);
3070         return ret;
3071 }
3072
3073 /**
3074  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3075  * @dwork: delayed_work to cancel
3076  *
3077  * Kill off a pending delayed_work.
3078  *
3079  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3080  * pending.
3081  *
3082  * Note:
3083  * The work callback function may still be running on return, unless
3084  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3085  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3086  *
3087  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3088  */
3089 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3090 {
3091         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3094
3095 /**
3096  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3097  * @dwork: the delayed work cancel
3098  *
3099  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3100  *
3101  * Return:
3102  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3103  */
3104 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3105 {
3106         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3107 }
3108 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3109
3110 /**
3111  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3112  * @func: the function to call
3113  *
3114  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3115  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3116  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3117  *
3118  * Return:
3119  * 0 on success, -errno on failure.
3120  */
3121 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3122 {
3123         int cpu;
3124         struct work_struct __percpu *works;
3125
3126         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3127         if (!works)
3128                 return -ENOMEM;
3129
3130         get_online_cpus();
3131
3132         for_each_online_cpu(cpu) {
3133                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3134
3135                 INIT_WORK(work, func);
3136                 schedule_work_on(cpu, work);
3137         }
3138
3139         for_each_online_cpu(cpu)
3140                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3141
3142         put_online_cpus();
3143         free_percpu(works);
3144         return 0;
3145 }
3146
3147 /**
3148  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3149  * @fn:         the function to execute
3150  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3151  *              be available when the work executes)
3152  *
3153  * Executes the function immediately if process context is available,
3154  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3155  *
3156  * Return:      0 - function was executed
3157  *              1 - function was scheduled for execution
3158  */
3159 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3160 {
3161         if (!in_interrupt()) {
3162                 fn(&ew->work);
3163                 return 0;
3164         }
3165
3166         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3167         schedule_work(&ew->work);
3168
3169         return 1;
3170 }
3171 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3172
3173 /**
3174  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3175  * @attrs: workqueue_attrs to free
3176  *
3177  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3178  */
3179 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3180 {
3181         if (attrs) {
3182                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3183                 kfree(attrs);
3184         }
3185 }
3186
3187 /**
3188  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3189  * @gfp_mask: allocation mask to use
3190  *
3191  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3192  * return it.
3193  *
3194  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3195  */
3196 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3197 {
3198         struct workqueue_attrs *attrs;
3199
3200         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3201         if (!attrs)
3202                 goto fail;
3203         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3204                 goto fail;
3205
3206         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3207         return attrs;
3208 fail:
3209         free_workqueue_attrs(attrs);
3210         return NULL;
3211 }
3212
3213 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3214                                  const struct workqueue_attrs *from)
3215 {
3216         to->nice = from->nice;
3217         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3218         /*
3219          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3220          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3221          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3222          */
3223         to->no_numa = from->no_numa;
3224 }
3225
3226 /* hash value of the content of @attr */
3227 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3228 {
3229         u32 hash = 0;
3230
3231         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3232         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3233                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3234         return hash;
3235 }
3236
3237 /* content equality test */
3238 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3239                           const struct workqueue_attrs *b)
3240 {
3241         if (a->nice != b->nice)
3242                 return false;
3243         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3244                 return false;
3245         return true;
3246 }
3247
3248 /**
3249  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3250  * @pool: worker_pool to initialize
3251  *
3252  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3253  *
3254  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3255  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3256  * on @pool safely to release it.
3257  */
3258 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3259 {
3260         spin_lock_init(&pool->lock);
3261         pool->id = -1;
3262         pool->cpu = -1;
3263         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3264         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3265         pool->watchdog_ts = jiffies;
3266         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3267         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3268         hash_init(pool->busy_hash);
3269
3270         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3271
3272         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3273
3274         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3275         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3276
3277         ida_init(&pool->worker_ida);
3278         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3279         pool->refcnt = 1;
3280
3281         /* shouldn't fail above this point */
3282         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3283         if (!pool->attrs)
3284                 return -ENOMEM;
3285         return 0;
3286 }
3287
3288 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3289 {
3290         struct workqueue_struct *wq =
3291                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3292
3293         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3294                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3295         else
3296                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3297
3298         kfree(wq->rescuer);
3299         kfree(wq);
3300 }
3301
3302 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3303 {
3304         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3305
3306         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3307         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3308         kfree(pool);
3309 }
3310
3311 /**
3312  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3313  * @pool: worker_pool to put
3314  *
3315  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3316  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3317  * and this function should be able to release pools which went through,
3318  * successfully or not, init_worker_pool().
3319  *
3320  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3321  */
3322 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3323 {
3324         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3325         struct worker *worker;
3326
3327         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3328
3329         if (--pool->refcnt)
3330                 return;
3331
3332         /* sanity checks */
3333         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3334             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3335                 return;
3336
3337         /* release id and unhash */
3338         if (pool->id >= 0)
3339                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3340         hash_del(&pool->hash_node);
3341
3342         /*
3343          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3344          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3345          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3346          */
3347         spin_lock_irq(&pool->lock);
3348         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3349                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3350         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3351
3352         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3353                 destroy_worker(worker);
3354         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3355         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3356
3357         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3358         if (!list_empty(&pool->workers))
3359                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3360         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3361
3362         if (pool->detach_completion)
3363                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3364
3365         /* shut down the timers */
3366         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3367         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3368
3369         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3370         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3371 }
3372
3373 /**
3374  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3375  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3376  *
3377  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3378  * reference count and return it.  If there already is a matching
3379  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3380  * create a new one.
3381  *
3382  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3383  *
3384  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3385  * On failure, %NULL.
3386  */
3387 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3388 {
3389         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3390         struct worker_pool *pool;
3391         int node;
3392         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3393
3394         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3395
3396         /* do we already have a matching pool? */
3397         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3398                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3399                         pool->refcnt++;
3400                         return pool;
3401                 }
3402         }
3403
3404         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3405         if (wq_numa_enabled) {
3406                 for_each_node(node) {
3407                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3408                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3409                                 target_node = node;
3410                                 break;
3411                         }
3412                 }
3413         }
3414
3415         /* nope, create a new one */
3416         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3417         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3418                 goto fail;
3419
3420         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3421         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3422         pool->node = target_node;
3423
3424         /*
3425          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3426          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3427          */
3428         pool->attrs->no_numa = false;
3429
3430         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3431                 goto fail;
3432
3433         /* create and start the initial worker */
3434         if (wq_online && !create_worker(pool))
3435                 goto fail;
3436
3437         /* install */
3438         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3439
3440         return pool;
3441 fail:
3442         if (pool)
3443                 put_unbound_pool(pool);
3444         return NULL;
3445 }
3446
3447 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3448 {
3449         kmem_cache_free(pwq_cache,
3450                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3451 }
3452
3453 /*
3454  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3455  * and needs to be destroyed.
3456  */
3457 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3458 {
3459         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3460                                                   unbound_release_work);
3461         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3462         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3463         bool is_last;
3464
3465         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3466                 return;
3467
3468         mutex_lock(&wq->mutex);
3469         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3470         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3471         mutex_unlock(&wq->mutex);
3472
3473         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3474         put_unbound_pool(pool);
3475         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3476
3477         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3478
3479         /*
3480          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3481          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3482          */
3483         if (is_last)
3484                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3485 }
3486
3487 /**
3488  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3489  * @pwq: target pool_workqueue
3490  *
3491  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3492  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3493  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3494  */
3495 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3496 {
3497         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3498         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3499         unsigned long flags;
3500
3501         /* for @wq->saved_max_active */
3502         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3503
3504         /* fast exit for non-freezable wqs */
3505         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3506                 return;
3507
3508         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3509         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3510
3511         /*
3512          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3513          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3514          * is updated and visible.
3515          */
3516         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3517                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3518
3519                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3520                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3521                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3522
3523                 /*
3524                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3525                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3526                  */
3527                 wake_up_worker(pwq->pool);
3528         } else {
3529                 pwq->max_active = 0;
3530         }
3531
3532         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3533 }
3534
3535 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3536 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3537                      struct worker_pool *pool)
3538 {
3539         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3540
3541         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3542
3543         pwq->pool = pool;
3544         pwq->wq = wq;
3545         pwq->flush_color = -1;
3546         pwq->refcnt = 1;
3547         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3548         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3549         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3550         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3551 }
3552
3553 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3554 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3555 {
3556         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3557
3558         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3559
3560         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3561         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3562                 return;
3563
3564         /* set the matching work_color */
3565         pwq->work_color = wq->work_color;
3566
3567         /* sync max_active to the current setting */
3568         pwq_adjust_max_active(pwq);
3569
3570         /* link in @pwq */
3571         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3572 }
3573
3574 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3575 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3576                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3577 {
3578         struct worker_pool *pool;
3579         struct pool_workqueue *pwq;
3580
3581         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3582
3583         pool = get_unbound_pool(attrs);
3584         if (!pool)
3585                 return NULL;
3586
3587         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3588         if (!pwq) {
3589                 put_unbound_pool(pool);
3590                 return NULL;
3591         }
3592
3593         init_pwq(pwq, wq, pool);
3594         return pwq;
3595 }
3596
3597 /**
3598  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3599  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3600  * @node: the target NUMA node
3601  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3602  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3603  *
3604  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3605  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3606  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3607  *
3608  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3609  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3610  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3611  * @attrs->cpumask.
3612  *
3613  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3614  * stable.
3615  *
3616  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3617  * %false if equal.
3618  */
3619 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3620                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3621 {
3622         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3623                 goto use_dfl;
3624
3625         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3626         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3627         if (cpu_going_down >= 0)
3628                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3629
3630         if (cpumask_empty(cpumask))
3631                 goto use_dfl;
3632
3633         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3634         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3635
3636         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3637                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3638                                 "possible intersect\n");
3639                 return false;
3640         }
3641
3642         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3643
3644 use_dfl:
3645         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3646         return false;
3647 }
3648
3649 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3650 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3651                                                    int node,
3652                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3653 {
3654         struct pool_workqueue *old_pwq;
3655
3656         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3657         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3658
3659         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3660         link_pwq(pwq);
3661
3662         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3663         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3664         return old_pwq;
3665 }
3666
3667 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3668 struct apply_wqattrs_ctx {
3669         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3670         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3671         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3672         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3673         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3674 };
3675
3676 /* free the resources after success or abort */
3677 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3678 {
3679         if (ctx) {
3680                 int node;
3681
3682                 for_each_node(node)
3683                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3684                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3685
3686                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3687
3688                 kfree(ctx);
3689         }
3690 }
3691
3692 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3693 static struct apply_wqattrs_ctx *
3694 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3695                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3696 {
3697         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3698         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3699         int node;
3700
3701         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3702
3703         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx) + nr_node_ids * sizeof(ctx->pwq_tbl[0]),
3704                       GFP_KERNEL);
3705
3706         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3707         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3708         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3709                 goto out_free;
3710
3711         /*
3712          * Calculate the attrs of the default pwq.
3713          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3714          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3715          */
3716         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3717         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3718         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3719                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3720
3721         /*
3722          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3723          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3724          * pools.
3725          */
3726         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3727
3728         /*
3729          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3730          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3731          * it even if we don't use it immediately.
3732          */
3733         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3734         if (!ctx->dfl_pwq)
3735                 goto out_free;
3736
3737         for_each_node(node) {
3738                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3739                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3740                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3741                                 goto out_free;
3742                 } else {
3743                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3744                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3745                 }
3746         }
3747
3748         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3749         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3750         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3751         ctx->attrs = new_attrs;
3752
3753         ctx->wq = wq;
3754         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3755         return ctx;
3756
3757 out_free:
3758         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3759         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3760         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3761         return NULL;
3762 }
3763
3764 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3765 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3766 {
3767         int node;
3768
3769         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3770         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3771
3772         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3773
3774         /* save the previous pwq and install the new one */
3775         for_each_node(node)
3776                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3777                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3778
3779         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3780         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3781         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3782
3783         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3784 }
3785
3786 static void apply_wqattrs_lock(void)
3787 {
3788         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3789         get_online_cpus();
3790         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3791 }
3792
3793 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3794 {
3795         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3796         put_online_cpus();
3797 }
3798
3799 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3800                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3801 {
3802         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3803
3804         /* only unbound workqueues can change attributes */
3805         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3806                 return -EINVAL;
3807
3808         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3809         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
3810                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
3811                         return -EINVAL;
3812
3813                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
3814         }
3815
3816         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
3817         if (!ctx)
3818                 return -ENOMEM;
3819
3820         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
3821         apply_wqattrs_commit(ctx);
3822         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3823
3824         return 0;
3825 }
3826
3827 /**
3828  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3829  * @wq: the target workqueue
3830  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3831  *
3832  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3833  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3834  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3835  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3836  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3837  * back-to-back will stay on its current pwq.
3838  *
3839  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3840  *
3841  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3842  */
3843 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3844                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3845 {
3846         int ret;
3847
3848         apply_wqattrs_lock();
3849         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
3850         apply_wqattrs_unlock();
3851
3852         return ret;
3853 }
3854 EXPORT_SYMBOL_GPL(apply_workqueue_attrs);
3855
3856 /**
3857  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3858  * @wq: the target workqueue
3859  * @cpu: the CPU coming up or going down
3860  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3861  *
3862  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3863  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3864  * @wq accordingly.
3865  *
3866  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3867  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3868  * correct.
3869  *
3870  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3871  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3872  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3873  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3874  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3875  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3876  * CPU_DOWN_PREPARE.
3877  */
3878 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3879                                    bool online)
3880 {
3881         int node = cpu_to_node(cpu);
3882         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3883         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3884         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3885         cpumask_t *cpumask;
3886
3887         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3888
3889         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
3890             wq->unbound_attrs->no_numa)
3891                 return;
3892
3893         /*
3894          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3895          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3896          * CPU hotplug exclusion.
3897          */
3898         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3899         cpumask = target_attrs->cpumask;
3900
3901         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3902         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3903
3904         /*
3905          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3906          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
3907          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
3908          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
3909          */
3910         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3911                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3912                         return;
3913         } else {
3914                 goto use_dfl_pwq;
3915         }
3916
3917         /* create a new pwq */
3918         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3919         if (!pwq) {
3920                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3921                         wq->name);
3922                 goto use_dfl_pwq;
3923         }
3924
3925         /* Install the new pwq. */
3926         mutex_lock(&wq->mutex);
3927         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3928         goto out_unlock;
3929
3930 use_dfl_pwq:
3931         mutex_lock(&wq->mutex);
3932         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3933         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3934         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3935         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3936 out_unlock:
3937         mutex_unlock(&wq->mutex);
3938         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3939 }
3940
3941 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3942 {
3943         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3944         int cpu, ret;
3945
3946         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3947                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3948                 if (!wq->cpu_pwqs)
3949                         return -ENOMEM;
3950
3951                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3952                         struct pool_workqueue *pwq =
3953                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3954                         struct worker_pool *cpu_pools =
3955                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3956
3957                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3958
3959                         mutex_lock(&wq->mutex);
3960                         link_pwq(pwq);
3961                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3962                 }
3963                 return 0;
3964         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3965                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3966                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3967                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3968                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3969                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3970                 return ret;
3971         } else {
3972                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3973         }
3974 }
3975
3976 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3977                                const char *name)
3978 {
3979         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3980
3981         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3982                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3983                         max_active, name, 1, lim);
3984
3985         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3986 }
3987
3988 /*
3989  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
3990  * to guarantee forward progress.
3991  */
3992 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
3993 {
3994         struct worker *rescuer;
3995         int ret;
3996
3997         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
3998                 return 0;
3999
4000         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4001         if (!rescuer)
4002                 return -ENOMEM;
4003
4004         rescuer->rescue_wq = wq;
4005         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4006         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4007         if (ret) {
4008                 kfree(rescuer);
4009                 return ret;
4010         }
4011
4012         wq->rescuer = rescuer;
4013         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4014         wake_up_process(rescuer->task);
4015
4016         return 0;
4017 }
4018
4019 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
4020                                                unsigned int flags,
4021                                                int max_active,
4022                                                struct lock_class_key *key,
4023                                                const char *lock_name, ...)
4024 {
4025         size_t tbl_size = 0;
4026         va_list args;
4027         struct workqueue_struct *wq;
4028         struct pool_workqueue *pwq;
4029
4030         /*
4031          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4032          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4033          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4034          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4035          * on NUMA.
4036          */
4037         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4038                 flags |= __WQ_ORDERED;
4039
4040         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4041         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4042                 flags |= WQ_UNBOUND;
4043
4044         /* allocate wq and format name */
4045         if (flags & WQ_UNBOUND)
4046                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4047
4048         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4049         if (!wq)
4050                 return NULL;
4051
4052         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4053                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4054                 if (!wq->unbound_attrs)
4055                         goto err_free_wq;
4056         }
4057
4058         va_start(args, lock_name);
4059         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4060         va_end(args);
4061
4062         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4063         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4064
4065         /* init wq */
4066         wq->flags = flags;
4067         wq->saved_max_active = max_active;
4068         mutex_init(&wq->mutex);
4069         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4070         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4071         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4072         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4073         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4074
4075         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
4076         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4077
4078         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4079                 goto err_free_wq;
4080
4081         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4082                 goto err_destroy;
4083
4084         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4085                 goto err_destroy;
4086
4087         /*
4088          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4089          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4090          * list.
4091          */
4092         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4093
4094         mutex_lock(&wq->mutex);
4095         for_each_pwq(pwq, wq)
4096                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4097         mutex_unlock(&wq->mutex);
4098
4099         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4100
4101         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4102
4103         return wq;
4104
4105 err_free_wq:
4106         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4107         kfree(wq);
4108         return NULL;
4109 err_destroy:
4110         destroy_workqueue(wq);
4111         return NULL;
4112 }
4113 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4114
4115 /**
4116  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4117  * @wq: target workqueue
4118  *
4119  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4120  */
4121 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4122 {
4123         struct pool_workqueue *pwq;
4124         int node;
4125
4126         /* drain it before proceeding with destruction */
4127         drain_workqueue(wq);
4128
4129         /* sanity checks */
4130         mutex_lock(&wq->mutex);
4131         for_each_pwq(pwq, wq) {
4132                 int i;
4133
4134                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4135                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4136                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4137                                 show_workqueue_state();
4138                                 return;
4139                         }
4140                 }
4141
4142                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4143                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4144                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4145                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4146                         show_workqueue_state();
4147                         return;
4148                 }
4149         }
4150         mutex_unlock(&wq->mutex);
4151
4152         /*
4153          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4154          * flushing is complete in case freeze races us.
4155          */
4156         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4157         list_del_rcu(&wq->list);
4158         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4159
4160         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4161
4162         if (wq->rescuer)
4163                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4164
4165         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4166                 /*
4167                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4168                  * schedule RCU free.
4169                  */
4170                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4171         } else {
4172                 /*
4173                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4174                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4175                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4176                  */
4177                 for_each_node(node) {
4178                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4179                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4180                         put_pwq_unlocked(pwq);
4181                 }
4182
4183                 /*
4184                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4185                  * put.  Don't access it afterwards.
4186                  */
4187                 pwq = wq->dfl_pwq;
4188                 wq->dfl_pwq = NULL;
4189                 put_pwq_unlocked(pwq);
4190         }
4191 }
4192 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4193
4194 /**
4195  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4196  * @wq: target workqueue
4197  * @max_active: new max_active value.
4198  *
4199  * Set max_active of @wq to @max_active.
4200  *
4201  * CONTEXT:
4202  * Don't call from IRQ context.
4203  */
4204 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4205 {
4206         struct pool_workqueue *pwq;
4207
4208         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4209         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4210                 return;
4211
4212         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4213
4214         mutex_lock(&wq->mutex);
4215
4216         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4217         wq->saved_max_active = max_active;
4218
4219         for_each_pwq(pwq, wq)
4220                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4221
4222         mutex_unlock(&wq->mutex);
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4225
4226 /**
4227  * current_work - retrieve %current task's work struct
4228  *
4229  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4230  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4231  *
4232  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4233  */
4234 struct work_struct *current_work(void)
4235 {
4236         struct worker *worker = current_wq_worker();
4237
4238         return worker ? worker->current_work : NULL;
4239 }
4240 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4241
4242 /**
4243  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4244  *
4245  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4246  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4247  *
4248  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4249  */
4250 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4251 {
4252         struct worker *worker = current_wq_worker();
4253
4254         return worker && worker->rescue_wq;
4255 }
4256
4257 /**
4258  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4259  * @cpu: CPU in question
4260  * @wq: target workqueue
4261  *
4262  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4263  * no synchronization around this function and the test result is
4264  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4265  *
4266  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4267  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4268  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4269  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4270  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4271  *
4272  * Return:
4273  * %true if congested, %false otherwise.
4274  */
4275 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4276 {
4277         struct pool_workqueue *pwq;
4278         bool ret;
4279
4280         rcu_read_lock_sched();
4281
4282         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4283                 cpu = smp_processor_id();
4284
4285         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4286                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4287         else
4288                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4289
4290         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4291         rcu_read_unlock_sched();
4292
4293         return ret;
4294 }
4295 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4296
4297 /**
4298  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4299  * @work: the work to be tested
4300  *
4301  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4302  * synchronization around this function and the test result is
4303  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4304  *
4305  * Return:
4306  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4307  */
4308 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4309 {
4310         struct worker_pool *pool;
4311         unsigned long flags;
4312         unsigned int ret = 0;
4313
4314         if (work_pending(work))
4315                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4316
4317         local_irq_save(flags);
4318         pool = get_work_pool(work);
4319         if (pool) {
4320                 spin_lock(&pool->lock);
4321                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4322                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4323                 spin_unlock(&pool->lock);
4324         }
4325         local_irq_restore(flags);
4326
4327         return ret;
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4330
4331 /**
4332  * set_worker_desc - set description for the current work item
4333  * @fmt: printf-style format string
4334  * @...: arguments for the format string
4335  *
4336  * This function can be called by a running work function to describe what
4337  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4338  * information will be printed out together to help debugging.  The
4339  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4340  */
4341 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4342 {
4343         struct worker *worker = current_wq_worker();
4344         va_list args;
4345
4346         if (worker) {
4347                 va_start(args, fmt);
4348                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4349                 va_end(args);
4350                 worker->desc_valid = true;
4351         }
4352 }
4353
4354 /**
4355  * print_worker_info - print out worker information and description
4356  * @log_lvl: the log level to use when printing
4357  * @task: target task
4358  *
4359  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4360  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4361  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4362  *
4363  * This function can be safely called on any task as long as the
4364  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4365  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4366  */
4367 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4368 {
4369         work_func_t *fn = NULL;
4370         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4371         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4372         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4373         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4374         bool desc_valid = false;
4375         struct worker *worker;
4376
4377         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4378                 return;
4379
4380         /*
4381          * This function is called without any synchronization and @task
4382          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4383          */
4384         worker = kthread_probe_data(task);
4385
4386         /*
4387          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4388          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4389          */
4390         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4391         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4392         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4393         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4394
4395         /* copy worker description */
4396         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4397         if (desc_valid)
4398                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4399
4400         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4401                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4402                 if (desc[0])
4403                         pr_cont(" (%s)", desc);
4404                 pr_cont("\n");
4405         }
4406 }
4407
4408 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4409 {
4410         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4411         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4412                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4413         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4414 }
4415
4416 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4417 {
4418         if (work->func == wq_barrier_func) {
4419                 struct wq_barrier *barr;
4420
4421                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4422
4423                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4424                         task_pid_nr(barr->task));
4425         } else {
4426                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4427         }
4428 }
4429
4430 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4431 {
4432         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4433         struct work_struct *work;
4434         struct worker *worker;
4435         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4436         int bkt;
4437
4438         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4439         pr_cont_pool_info(pool);
4440
4441         pr_cont(" active=%d/%d%s\n", pwq->nr_active, pwq->max_active,
4442                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4443
4444         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4445                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4446                         has_in_flight = true;
4447                         break;
4448                 }
4449         }
4450         if (has_in_flight) {
4451                 bool comma = false;
4452
4453                 pr_info("    in-flight:");
4454                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4455                         if (worker->current_pwq != pwq)
4456                                 continue;
4457
4458                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4459                                 task_pid_nr(worker->task),
4460                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4461                                 worker->current_func);
4462                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4463                                 pr_cont_work(false, work);
4464                         comma = true;
4465                 }
4466                 pr_cont("\n");
4467         }
4468
4469         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4470                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4471                         has_pending = true;
4472                         break;
4473                 }
4474         }
4475         if (has_pending) {
4476                 bool comma = false;
4477
4478                 pr_info("    pending:");
4479                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4480                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4481                                 continue;
4482
4483                         pr_cont_work(comma, work);
4484                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4485                 }
4486                 pr_cont("\n");
4487         }
4488
4489         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4490                 bool comma = false;
4491
4492                 pr_info("    delayed:");
4493                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4494                         pr_cont_work(comma, work);
4495                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4496                 }
4497                 pr_cont("\n");
4498         }
4499 }
4500
4501 /**
4502  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4503  *
4504  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4505  * all busy workqueues and pools.
4506  */
4507 void show_workqueue_state(void)
4508 {
4509         struct workqueue_struct *wq;
4510         struct worker_pool *pool;
4511         unsigned long flags;
4512         int pi;
4513
4514         rcu_read_lock_sched();
4515
4516         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4517
4518         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4519                 struct pool_workqueue *pwq;
4520                 bool idle = true;
4521
4522                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4523                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4524                                 idle = false;
4525                                 break;
4526                         }
4527                 }
4528                 if (idle)
4529                         continue;
4530
4531                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4532
4533                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4534                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4535                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4536                                 show_pwq(pwq);
4537                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4538                         /*
4539                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4540                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4541                          * hard lockup.
4542                          */
4543                         touch_nmi_watchdog();
4544                 }
4545         }
4546
4547         for_each_pool(pool, pi) {
4548                 struct worker *worker;
4549                 bool first = true;
4550
4551                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4552                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4553                         goto next_pool;
4554
4555                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4556                 pr_cont_pool_info(pool);
4557                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4558                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4559                         pool->nr_workers);
4560                 if (pool->manager)
4561                         pr_cont(" manager: %d",
4562                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4563                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4564                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4565                                 task_pid_nr(worker->task));
4566                         first = false;
4567                 }
4568                 pr_cont("\n");
4569         next_pool:
4570                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4571                 /*
4572                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4573                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4574                  * hard lockup.
4575                  */
4576                 touch_nmi_watchdog();
4577         }
4578
4579         rcu_read_unlock_sched();
4580 }
4581
4582 /*
4583  * CPU hotplug.
4584  *
4585  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4586  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4587  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4588  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4589  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4590  * blocked draining impractical.
4591  *
4592  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4593  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4594  * cpu comes back online.
4595  */
4596
4597 static void unbind_workers(int cpu)
4598 {
4599         struct worker_pool *pool;
4600         struct worker *worker;
4601
4602         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4603                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4604                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4605
4606                 /*
4607                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4608                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4609                  * except for the ones which are still executing works from
4610                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4611                  * this, they may become diasporas.
4612                  */
4613                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4614                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4615
4616                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4617
4618                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4619                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4620
4621                 /*
4622                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4623                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4624                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4625                  * from other cpus.
4626                  */
4627                 schedule();
4628
4629                 /*
4630                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4631                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4632                  * and keep_working() are always true as long as the
4633                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4634                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4635                  * are served by workers tied to the pool.
4636                  */
4637                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4638
4639                 /*
4640                  * With concurrency management just turned off, a busy
4641                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4642                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4643                  */
4644                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4645                 wake_up_worker(pool);
4646                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4647         }
4648 }
4649
4650 /**
4651  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4652  * @pool: pool of interest
4653  *
4654  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4655  */
4656 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4657 {
4658         struct worker *worker;
4659
4660         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4661
4662         /*
4663          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4664          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4665          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4666          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4667          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4668          */
4669         for_each_pool_worker(worker, pool)
4670                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4671                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4672
4673         spin_lock_irq(&pool->lock);
4674
4675         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4676
4677         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4678                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4679
4680                 /*
4681                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4682                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4683                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4684                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4685                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4686                  * be bound before @pool->lock is released.
4687                  */
4688                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4689                         wake_up_process(worker->task);
4690
4691                 /*
4692                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4693                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4694                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4695                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4696                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4697                  * concurrency management.  Note that when or whether
4698                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4699                  *
4700                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4701                  * tested without holding any lock in
4702                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4703                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4704                  * management operations.
4705                  */
4706                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4707                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4708                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4709                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4710         }
4711
4712         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4713 }
4714
4715 /**
4716  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4717  * @pool: unbound pool of interest
4718  * @cpu: the CPU which is coming up
4719  *
4720  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4721  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4722  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4723  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4724  */
4725 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4726 {
4727         static cpumask_t cpumask;
4728         struct worker *worker;
4729
4730         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4731
4732         /* is @cpu allowed for @pool? */
4733         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4734                 return;
4735
4736         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4737
4738         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4739         for_each_pool_worker(worker, pool)
4740                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
4741 }
4742
4743 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
4744 {
4745         struct worker_pool *pool;
4746
4747         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4748                 if (pool->nr_workers)
4749                         continue;
4750                 if (!create_worker(pool))
4751                         return -ENOMEM;
4752         }
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
4757 {
4758         struct worker_pool *pool;
4759         struct workqueue_struct *wq;
4760         int pi;
4761
4762         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4763
4764         for_each_pool(pool, pi) {
4765                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4766
4767                 if (pool->cpu == cpu)
4768                         rebind_workers(pool);
4769                 else if (pool->cpu < 0)
4770                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4771
4772                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4773         }
4774
4775         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4776         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4777                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4778
4779         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4780         return 0;
4781 }
4782
4783 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
4784 {
4785         struct workqueue_struct *wq;
4786
4787         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4788         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
4789                 return -1;
4790
4791         unbind_workers(cpu);
4792
4793         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4794         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4795         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4796                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4797         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4798
4799         return 0;
4800 }
4801
4802 #ifdef CONFIG_SMP
4803
4804 struct work_for_cpu {
4805         struct work_struct work;
4806         long (*fn)(void *);
4807         void *arg;
4808         long ret;
4809 };
4810
4811 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4812 {
4813         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4814
4815         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4816 }
4817
4818 /**
4819  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
4820  * @cpu: the cpu to run on
4821  * @fn: the function to run
4822  * @arg: the function arg
4823  *
4824  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4825  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4826  *
4827  * Return: The value @fn returns.
4828  */
4829 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4830 {
4831         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4832
4833         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4834         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4835         flush_work(&wfc.work);
4836         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4837         return wfc.ret;
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4840
4841 /**
4842  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
4843  * @cpu: the cpu to run on
4844  * @fn:  the function to run
4845  * @arg: the function argument
4846  *
4847  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
4848  * any locks which would prevent @fn from completing.
4849  *
4850  * Return: The value @fn returns.
4851  */
4852 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4853 {
4854         long ret = -ENODEV;
4855
4856         get_online_cpus();
4857         if (cpu_online(cpu))
4858                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
4859         put_online_cpus();
4860         return ret;
4861 }
4862 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
4863 #endif /* CONFIG_SMP */
4864
4865 #ifdef CONFIG_FREEZER
4866
4867 /**
4868  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4869  *
4870  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4871  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4872  * pool->worklist.
4873  *
4874  * CONTEXT:
4875  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4876  */
4877 void freeze_workqueues_begin(void)
4878 {
4879         struct workqueue_struct *wq;
4880         struct pool_workqueue *pwq;
4881
4882         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4883
4884         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4885         workqueue_freezing = true;
4886
4887         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4888                 mutex_lock(&wq->mutex);
4889                 for_each_pwq(pwq, wq)
4890                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4891                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4892         }
4893
4894         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4895 }
4896
4897 /**
4898  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4899  *
4900  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4901  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4902  *
4903  * CONTEXT:
4904  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4905  *
4906  * Return:
4907  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4908  * is complete.
4909  */
4910 bool freeze_workqueues_busy(void)
4911 {
4912         bool busy = false;
4913         struct workqueue_struct *wq;
4914         struct pool_workqueue *pwq;
4915
4916         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4917
4918         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4919
4920         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4921                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4922                         continue;
4923                 /*
4924                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4925                  * to peek without lock.
4926                  */
4927                 rcu_read_lock_sched();
4928                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4929                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4930                         if (pwq->nr_active) {
4931                                 busy = true;
4932                                 rcu_read_unlock_sched();
4933                                 goto out_unlock;
4934                         }
4935                 }
4936                 rcu_read_unlock_sched();
4937         }
4938 out_unlock:
4939         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4940         return busy;
4941 }
4942
4943 /**
4944  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4945  *
4946  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4947  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4948  *
4949  * CONTEXT:
4950  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4951  */
4952 void thaw_workqueues(void)
4953 {
4954         struct workqueue_struct *wq;
4955         struct pool_workqueue *pwq;
4956
4957         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4958
4959         if (!workqueue_freezing)
4960                 goto out_unlock;
4961
4962         workqueue_freezing = false;
4963
4964         /* restore max_active and repopulate worklist */
4965         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4966                 mutex_lock(&wq->mutex);
4967                 for_each_pwq(pwq, wq)
4968                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4969                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4970         }
4971
4972 out_unlock:
4973         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4974 }
4975 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4976
4977 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
4978 {
4979         LIST_HEAD(ctxs);
4980         int ret = 0;
4981         struct workqueue_struct *wq;
4982         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
4983
4984         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4985
4986         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4987                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4988                         continue;
4989                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4990                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
4991                         continue;
4992
4993                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
4994                 if (!ctx) {
4995                         ret = -ENOMEM;
4996                         break;
4997                 }
4998
4999                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5000         }
5001
5002         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5003                 if (!ret)
5004                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5005                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5006         }
5007
5008         return ret;
5009 }
5010
5011 /**
5012  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5013  *  @cpumask: the cpumask to set
5014  *
5015  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5016  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5017  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5018  *
5019  *  Retun:      0       - Success
5020  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5021  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5022  */
5023 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5024 {
5025         int ret = -EINVAL;
5026         cpumask_var_t saved_cpumask;
5027
5028         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5029                 return -ENOMEM;
5030
5031         /*
5032          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5033          * If the user wishes to include them, we allow that.
5034          */
5035         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5036         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5037                 apply_wqattrs_lock();
5038
5039                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5040                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5041
5042                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5043                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5044                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5045
5046                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5047                 if (ret < 0)
5048                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5049
5050                 apply_wqattrs_unlock();
5051         }
5052
5053         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5054         return ret;
5055 }
5056
5057 #ifdef CONFIG_SYSFS
5058 /*
5059  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5060  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5061  * following attributes.
5062  *
5063  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5064  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5065  *
5066  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5067  *
5068  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5069  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5070  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5071  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5072  */
5073 struct wq_device {
5074         struct workqueue_struct         *wq;
5075         struct device                   dev;
5076 };
5077
5078 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5079 {
5080         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5081
5082         return wq_dev->wq;
5083 }
5084
5085 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5086                             char *buf)
5087 {
5088         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5089
5090         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5091 }
5092 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5093
5094 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5095                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5096 {
5097         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5098
5099         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5100 }
5101
5102 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5103                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5104                                 size_t count)
5105 {
5106         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5107         int val;
5108
5109         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5110                 return -EINVAL;
5111
5112         workqueue_set_max_active(wq, val);
5113         return count;
5114 }
5115 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5116
5117 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5118         &dev_attr_per_cpu.attr,
5119         &dev_attr_max_active.attr,
5120         NULL,
5121 };
5122 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5123
5124 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5125                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5126 {
5127         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5128         const char *delim = "";
5129         int node, written = 0;
5130
5131         rcu_read_lock_sched();
5132         for_each_node(node) {
5133                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5134                                      "%s%d:%d", delim, node,
5135                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5136                 delim = " ";
5137         }
5138         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5139         rcu_read_unlock_sched();
5140
5141         return written;
5142 }
5143
5144 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5145                             char *buf)
5146 {
5147         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5148         int written;
5149
5150         mutex_lock(&wq->mutex);
5151         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5152         mutex_unlock(&wq->mutex);
5153
5154         return written;
5155 }
5156
5157 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5158 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5159 {
5160         struct workqueue_attrs *attrs;
5161
5162         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5163
5164         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5165         if (!attrs)
5166                 return NULL;
5167
5168         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5169         return attrs;
5170 }
5171
5172 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5173                              const char *buf, size_t count)
5174 {
5175         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5176         struct workqueue_attrs *attrs;
5177         int ret = -ENOMEM;
5178
5179         apply_wqattrs_lock();
5180
5181         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5182         if (!attrs)
5183                 goto out_unlock;
5184
5185         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5186             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5187                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5188         else
5189                 ret = -EINVAL;
5190
5191 out_unlock:
5192         apply_wqattrs_unlock();
5193         free_workqueue_attrs(attrs);
5194         return ret ?: count;
5195 }
5196
5197 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5198                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5199 {
5200         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5201         int written;
5202
5203         mutex_lock(&wq->mutex);
5204         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5205                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5206         mutex_unlock(&wq->mutex);
5207         return written;
5208 }
5209
5210 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5211                                 struct device_attribute *attr,
5212                                 const char *buf, size_t count)
5213 {
5214         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5215         struct workqueue_attrs *attrs;
5216         int ret = -ENOMEM;
5217
5218         apply_wqattrs_lock();
5219
5220         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5221         if (!attrs)
5222                 goto out_unlock;
5223
5224         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5225         if (!ret)
5226                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5227
5228 out_unlock:
5229         apply_wqattrs_unlock();
5230         free_workqueue_attrs(attrs);
5231         return ret ?: count;
5232 }
5233
5234 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5235                             char *buf)
5236 {
5237         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5238         int written;
5239
5240         mutex_lock(&wq->mutex);
5241         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5242                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5243         mutex_unlock(&wq->mutex);
5244
5245         return written;
5246 }
5247
5248 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5249                              const char *buf, size_t count)
5250 {
5251         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5252         struct workqueue_attrs *attrs;
5253         int v, ret = -ENOMEM;
5254
5255         apply_wqattrs_lock();
5256
5257         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5258         if (!attrs)
5259                 goto out_unlock;
5260
5261         ret = -EINVAL;
5262         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5263                 attrs->no_numa = !v;
5264                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5265         }
5266
5267 out_unlock:
5268         apply_wqattrs_unlock();
5269         free_workqueue_attrs(attrs);
5270         return ret ?: count;
5271 }
5272
5273 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5274         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5275         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5276         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5277         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5278         __ATTR_NULL,
5279 };
5280
5281 static struct bus_type wq_subsys = {
5282         .name                           = "workqueue",
5283         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5284 };
5285
5286 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5287                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5288 {
5289         int written;
5290
5291         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5292         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5293                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5294         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5295
5296         return written;
5297 }
5298
5299 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5300                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5301 {
5302         cpumask_var_t cpumask;
5303         int ret;
5304
5305         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5306                 return -ENOMEM;
5307
5308         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5309         if (!ret)
5310                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5311
5312         free_cpumask_var(cpumask);
5313         return ret ? ret : count;
5314 }
5315
5316 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5317         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5318                wq_unbound_cpumask_store);
5319
5320 static int __init wq_sysfs_init(void)
5321 {
5322         int err;
5323
5324         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5325         if (err)
5326                 return err;
5327
5328         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5329 }
5330 core_initcall(wq_sysfs_init);
5331
5332 static void wq_device_release(struct device *dev)
5333 {
5334         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5335
5336         kfree(wq_dev);
5337 }
5338
5339 /**
5340  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5341  * @wq: the workqueue to register
5342  *
5343  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5344  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5345  * which is the preferred method.
5346  *
5347  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5348  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5349  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5350  * attributes.
5351  *
5352  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5353  */
5354 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5355 {
5356         struct wq_device *wq_dev;
5357         int ret;
5358
5359         /*
5360          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5361          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5362          * workqueues.
5363          */
5364         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5368         if (!wq_dev)
5369                 return -ENOMEM;
5370
5371         wq_dev->wq = wq;
5372         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5373         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5374         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5375
5376         /*
5377          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5378          * everything is ready.
5379          */
5380         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5381
5382         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5383         if (ret) {
5384                 put_device(&wq_dev->dev);
5385                 wq->wq_dev = NULL;
5386                 return ret;
5387         }
5388
5389         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5390                 struct device_attribute *attr;
5391
5392                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5393                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5394                         if (ret) {
5395                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5396                                 wq->wq_dev = NULL;
5397                                 return ret;
5398                         }
5399                 }
5400         }
5401
5402         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5403         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5404         return 0;
5405 }
5406
5407 /**
5408  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5409  * @wq: the workqueue to unregister
5410  *
5411  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5412  */
5413 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5414 {
5415         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5416
5417         if (!wq->wq_dev)
5418                 return;
5419
5420         wq->wq_dev = NULL;
5421         device_unregister(&wq_dev->dev);
5422 }
5423 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5424 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5425 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5426
5427 /*
5428  * Workqueue watchdog.
5429  *
5430  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5431  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5432  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5433  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5434  * largely opaque.
5435  *
5436  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5437  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5438  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5439  *
5440  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5441  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5442  * corresponding sysfs parameter file.
5443  */
5444 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5445
5446 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5447 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5448
5449 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5450 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5451
5452 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5453 {
5454         int cpu;
5455
5456         wq_watchdog_touched = jiffies;
5457         for_each_possible_cpu(cpu)
5458                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5459 }
5460
5461 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5462 {
5463         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5464         bool lockup_detected = false;
5465         struct worker_pool *pool;
5466         int pi;
5467
5468         if (!thresh)
5469                 return;
5470
5471         rcu_read_lock();
5472
5473         for_each_pool(pool, pi) {
5474                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5475
5476                 if (list_empty(&pool->worklist))
5477                         continue;
5478
5479                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5480                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5481                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5482
5483                 if (time_after(pool_ts, touched))
5484                         ts = pool_ts;
5485                 else
5486                         ts = touched;
5487
5488                 if (pool->cpu >= 0) {
5489                         unsigned long cpu_touched =
5490                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5491                                                   pool->cpu));
5492                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5493                                 ts = cpu_touched;
5494                 }
5495
5496                 /* did we stall? */
5497                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5498                         lockup_detected = true;
5499                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5500                         pr_cont_pool_info(pool);
5501                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5502                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5503                 }
5504         }
5505
5506         rcu_read_unlock();
5507
5508         if (lockup_detected)
5509                 show_workqueue_state();
5510
5511         wq_watchdog_reset_touched();
5512         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5513 }
5514
5515 void wq_watchdog_touch(int cpu)
5516 {
5517         if (cpu >= 0)
5518                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5519         else
5520                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5521 }
5522
5523 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5524 {
5525         wq_watchdog_thresh = 0;
5526         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5527
5528         if (thresh) {
5529                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5530                 wq_watchdog_reset_touched();
5531                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5532         }
5533 }
5534
5535 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5536                                         const struct kernel_param *kp)
5537 {
5538         unsigned long thresh;
5539         int ret;
5540
5541         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5542         if (ret)
5543                 return ret;
5544
5545         if (system_wq)
5546                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5547         else
5548                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5549
5550         return 0;
5551 }
5552
5553 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5554         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5555         .get    = param_get_ulong,
5556 };
5557
5558 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5559                 0644);
5560
5561 static void wq_watchdog_init(void)
5562 {
5563         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5564         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5565 }
5566
5567 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5568
5569 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5570
5571 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5572
5573 static void __init wq_numa_init(void)
5574 {
5575         cpumask_var_t *tbl;
5576         int node, cpu;
5577
5578         if (num_possible_nodes() <= 1)
5579                 return;
5580
5581         if (wq_disable_numa) {
5582                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5583                 return;
5584         }
5585
5586         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5587         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5588
5589         /*
5590          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5591          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5592          * fully initialized by now.
5593          */
5594         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5595         BUG_ON(!tbl);
5596
5597         for_each_node(node)
5598                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5599                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5600
5601         for_each_possible_cpu(cpu) {
5602                 node = cpu_to_node(cpu);
5603                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5604                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5605                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5606                         return;
5607                 }
5608                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5609         }
5610
5611         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5612         wq_numa_enabled = true;
5613 }
5614
5615 /**
5616  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5617  *
5618  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5619  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5620  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5621  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5622  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5623  * created and scheduled right before early initcalls.
5624  */
5625 int __init workqueue_init_early(void)
5626 {
5627         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5628         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5629         int i, cpu;
5630
5631         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5632
5633         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5634         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5635
5636         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5637
5638         /* initialize CPU pools */
5639         for_each_possible_cpu(cpu) {
5640                 struct worker_pool *pool;
5641
5642                 i = 0;
5643                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5644                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5645                         pool->cpu = cpu;
5646                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5647                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5648                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5649
5650                         /* alloc pool ID */
5651                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5652                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5653                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5654                 }
5655         }
5656
5657         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5658         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5659                 struct workqueue_attrs *attrs;
5660
5661                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5662                 attrs->nice = std_nice[i];
5663                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5664
5665                 /*
5666                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5667                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5668                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5669                  */
5670                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5671                 attrs->nice = std_nice[i];
5672                 attrs->no_numa = true;
5673                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5674         }
5675
5676         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5677         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5678         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5679         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5680                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5681         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5682                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5683         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5684                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5685         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5686                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5687                                               0);
5688         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5689                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5690                !system_power_efficient_wq ||
5691                !system_freezable_power_efficient_wq);
5692
5693         return 0;
5694 }
5695
5696 /**
5697  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5698  *
5699  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5700  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5701  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5702  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5703  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5704  */
5705 int __init workqueue_init(void)
5706 {
5707         struct workqueue_struct *wq;
5708         struct worker_pool *pool;
5709         int cpu, bkt;
5710
5711         /*
5712          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
5713          * CPU to node mapping may not be available that early on some
5714          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
5715          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
5716          * affinity, fix them up.
5717          *
5718          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
5719          */
5720         wq_numa_init();
5721
5722         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5723
5724         for_each_possible_cpu(cpu) {
5725                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5726                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5727                 }
5728         }
5729
5730         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5731                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
5732                 WARN(init_rescuer(wq),
5733                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
5734                      wq->name);
5735         }
5736
5737         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5738
5739         /* create the initial workers */
5740         for_each_online_cpu(cpu) {
5741                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5742                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5743                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5744                 }
5745         }
5746
5747         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
5748                 BUG_ON(!create_worker(pool));
5749
5750         wq_online = true;
5751         wq_watchdog_init();
5752
5753         return 0;
5754 }