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