OSDN Git Service

selftests: kmod: fix handling test numbers above 9
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
74         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
75
76         /* worker flags */
77         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
78         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
79         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
80         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
81         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
82         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
83
84         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
85                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
86
87         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
88
89         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
90         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
91
92         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
93         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
94
95         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
96                                                 /* call for help after 10ms
97                                                    (min two ticks) */
98         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
99         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
100
101         /*
102          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
103          * all cpus.  Give MIN_NICE.
104          */
105         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107
108         WQ_NAME_LEN             = 24,
109 };
110
111 /*
112  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
113  *
114  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
115  *    everyone else.
116  *
117  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
118  *    only be modified and accessed from the local cpu.
119  *
120  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
121  *
122  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
123  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
124  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
125  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
126  *
127  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
132  *
133  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
134  *
135  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
136  *      RCU for reads.
137  *
138  * WQ: wq->mutex protected.
139  *
140  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
141  *
142  * MD: wq_mayday_lock protected.
143  */
144
145 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
146
147 struct worker_pool {
148         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
149         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
150         int                     node;           /* I: the associated node ID */
151         int                     id;             /* I: pool ID */
152         unsigned int            flags;          /* X: flags */
153
154         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
155
156         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
157
158         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
160
161         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
162         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
163         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
164
165         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
166         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
167                                                 /* L: hash of busy workers */
168
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         char                    *lock_name;
264         struct lock_class_key   key;
265         struct lockdep_map      lockdep_map;
266 #endif
267         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
268
269         /*
270          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
271          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
272          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
273          */
274         struct rcu_head         rcu;
275
276         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
277         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
278         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
279         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
280 };
281
282 static struct kmem_cache *pwq_cache;
283
284 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
285                                         /* possible CPUs of each node */
286
287 static bool wq_disable_numa;
288 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
289
290 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
291 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
292 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
293
294 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
303 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
304 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
305
306 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
307 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
308
309 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
310 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
311
312 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
313 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
314
315 /*
316  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
317  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
318  * to uncover usages which depend on it.
319  */
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
321 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
322 #else
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
324 #endif
325 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
326
327 /* the per-cpu worker pools */
328 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
329
330 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
331
332 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
333 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
334
335 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
339 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
340
341 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
342 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
343 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
345 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
347 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
349 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
351 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
353 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
355
356 static int worker_thread(void *__worker);
357 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
358 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
359
360 #define CREATE_TRACE_POINTS
361 #include <trace/events/workqueue.h>
362
363 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
364         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
365                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
366                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
367
368 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
369         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
370                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
371                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
372                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
373
374 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
375         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
376              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
377              (pool)++)
378
379 /**
380  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
381  * @pool: iteration cursor
382  * @pi: integer used for iteration
383  *
384  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
385  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
386  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
387  *
388  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
389  * ignored.
390  */
391 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
392         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
393                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
394                 else
395
396 /**
397  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
398  * @worker: iteration cursor
399  * @pool: worker_pool to iterate workers of
400  *
401  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
402  *
403  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
404  * ignored.
405  */
406 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
407         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
408                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
409                 else
410
411 /**
412  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
413  * @pwq: iteration cursor
414  * @wq: the target workqueue
415  *
416  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
417  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
418  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
419  *
420  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
421  * ignored.
422  */
423 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
424         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
425                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
426
427 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
428
429 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
430
431 static void *work_debug_hint(void *addr)
432 {
433         return ((struct work_struct *) addr)->func;
434 }
435
436 static bool work_is_static_object(void *addr)
437 {
438         struct work_struct *work = addr;
439
440         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
441 }
442
443 /*
444  * fixup_init is called when:
445  * - an active object is initialized
446  */
447 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
448 {
449         struct work_struct *work = addr;
450
451         switch (state) {
452         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
453                 cancel_work_sync(work);
454                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
455                 return true;
456         default:
457                 return false;
458         }
459 }
460
461 /*
462  * fixup_free is called when:
463  * - an active object is freed
464  */
465 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
466 {
467         struct work_struct *work = addr;
468
469         switch (state) {
470         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
471                 cancel_work_sync(work);
472                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
473                 return true;
474         default:
475                 return false;
476         }
477 }
478
479 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
480         .name           = "work_struct",
481         .debug_hint     = work_debug_hint,
482         .is_static_object = work_is_static_object,
483         .fixup_init     = work_fixup_init,
484         .fixup_free     = work_fixup_free,
485 };
486
487 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
488 {
489         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
490 }
491
492 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
493 {
494         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
495 }
496
497 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
498 {
499         if (onstack)
500                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
501         else
502                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
505
506 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
507 {
508         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
511
512 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
513 {
514         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
515         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
518
519 #else
520 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
521 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
522 #endif
523
524 /**
525  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
526  * @pool: the pool pointer of interest
527  *
528  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
529  * successfully, -errno on failure.
530  */
531 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
532 {
533         int ret;
534
535         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
536
537         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
538                         GFP_KERNEL);
539         if (ret >= 0) {
540                 pool->id = ret;
541                 return 0;
542         }
543         return ret;
544 }
545
546 /**
547  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
548  * @wq: the target workqueue
549  * @node: the node ID
550  *
551  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
552  * read locked.
553  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
554  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
555  *
556  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
557  */
558 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
559                                                   int node)
560 {
561         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
562
563         /*
564          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
565          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
566          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
567          * happens, this workaround can be removed.
568          */
569         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
570                 return wq->dfl_pwq;
571
572         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
573 }
574
575 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
576 {
577         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
578 }
579
580 static int get_work_color(struct work_struct *work)
581 {
582         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
583                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
584 }
585
586 static int work_next_color(int color)
587 {
588         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
589 }
590
591 /*
592  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
593  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
594  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
595  *
596  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
597  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
598  * work->data.  These functions should only be called while the work is
599  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
600  *
601  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
602  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
603  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
604  * available only while the work item is queued.
605  *
606  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
607  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
608  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
609  * try to steal the PENDING bit.
610  */
611 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
612                                  unsigned long flags)
613 {
614         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
615         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
616 }
617
618 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
619                          unsigned long extra_flags)
620 {
621         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
622                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
623 }
624
625 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
626                                            int pool_id)
627 {
628         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
629                       WORK_STRUCT_PENDING);
630 }
631
632 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
633                                             int pool_id)
634 {
635         /*
636          * The following wmb is paired with the implied mb in
637          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
638          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
639          * owner.
640          */
641         smp_wmb();
642         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
643         /*
644          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
645          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
646          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
647          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
648          * the same @work.  E.g. consider this case:
649          *
650          *   CPU#0                         CPU#1
651          *   ----------------------------  --------------------------------
652          *
653          * 1  STORE event_indicated
654          * 2  queue_work_on() {
655          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
656          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
657          * 5                                 set_work_data() # clear bit
658          * 6                                 smp_mb()
659          * 7                               work->current_func() {
660          * 8                                  LOAD event_indicated
661          *                                 }
662          *
663          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
664          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
665          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
666          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
667          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
668          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
669          * before actual STORE.
670          */
671         smp_mb();
672 }
673
674 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
675 {
676         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
677         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
678 }
679
680 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
681 {
682         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
683
684         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
685                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
686         else
687                 return NULL;
688 }
689
690 /**
691  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
692  * @work: the work item of interest
693  *
694  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
695  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
696  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
697  *
698  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
699  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
700  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
701  * returned pool is and stays online.
702  *
703  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
704  */
705 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
706 {
707         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
708         int pool_id;
709
710         assert_rcu_or_pool_mutex();
711
712         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
713                 return ((struct pool_workqueue *)
714                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
715
716         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
717         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
718                 return NULL;
719
720         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
721 }
722
723 /**
724  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
725  * @work: the work item of interest
726  *
727  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
728  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
729  */
730 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
731 {
732         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
733
734         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
735                 return ((struct pool_workqueue *)
736                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
737
738         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
739 }
740
741 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
742 {
743         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
744
745         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
746         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
747 }
748
749 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
750 {
751         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
752
753         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
754 }
755
756 /*
757  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
758  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
759  * they're being called with pool->lock held.
760  */
761
762 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
763 {
764         return !atomic_read(&pool->nr_running);
765 }
766
767 /*
768  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
769  * running workers.
770  *
771  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
772  * function will always return %true for unbound pools as long as the
773  * worklist isn't empty.
774  */
775 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
776 {
777         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
778 }
779
780 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
781 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
782 {
783         return pool->nr_idle;
784 }
785
786 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
787 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
788 {
789         return !list_empty(&pool->worklist) &&
790                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
791 }
792
793 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
794 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
795 {
796         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
797 }
798
799 /* Do we have too many workers and should some go away? */
800 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
801 {
802         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
803         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
804         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
805
806         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
807 }
808
809 /*
810  * Wake up functions.
811  */
812
813 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
814 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
815 {
816         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
817                 return NULL;
818
819         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
820 }
821
822 /**
823  * wake_up_worker - wake up an idle worker
824  * @pool: worker pool to wake worker from
825  *
826  * Wake up the first idle worker of @pool.
827  *
828  * CONTEXT:
829  * spin_lock_irq(pool->lock).
830  */
831 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
832 {
833         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
834
835         if (likely(worker))
836                 wake_up_process(worker->task);
837 }
838
839 /**
840  * wq_worker_running - a worker is running again
841  * @task: task waking up
842  *
843  * This function is called when a worker returns from schedule()
844  */
845 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
846 {
847         struct worker *worker = kthread_data(task);
848
849         if (!worker->sleeping)
850                 return;
851         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
852                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
853         worker->sleeping = 0;
854 }
855
856 /**
857  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
858  * @task: task going to sleep
859  *
860  * This function is called from schedule() when a busy worker is
861  * going to sleep.
862  */
863 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
864 {
865         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
866         struct worker_pool *pool;
867
868         /*
869          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
870          * workers, also reach here, let's not access anything before
871          * checking NOT_RUNNING.
872          */
873         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
874                 return;
875
876         pool = worker->pool;
877
878         if (WARN_ON_ONCE(worker->sleeping))
879                 return;
880
881         worker->sleeping = 1;
882         spin_lock_irq(&pool->lock);
883
884         /*
885          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
886          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
887          * Please read comment there.
888          *
889          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
890          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
891          * disabled, which in turn means that none else could be
892          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
893          * lock is safe.
894          */
895         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
896             !list_empty(&pool->worklist)) {
897                 next = first_idle_worker(pool);
898                 if (next)
899                         wake_up_process(next->task);
900         }
901         spin_unlock_irq(&pool->lock);
902 }
903
904 /**
905  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
906  * @task: Task to retrieve last work function of.
907  *
908  * Determine the last function a worker executed. This is called from
909  * the scheduler to get a worker's last known identity.
910  *
911  * CONTEXT:
912  * spin_lock_irq(rq->lock)
913  *
914  * This function is called during schedule() when a kworker is going
915  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
916  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
917  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
918  *
919  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
920  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
921  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
922  * is guaranteed to not be processing any works.
923  *
924  * Return:
925  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
926  * hasn't executed any work yet.
927  */
928 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
929 {
930         struct worker *worker = kthread_data(task);
931
932         return worker->last_func;
933 }
934
935 /**
936  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
937  * @worker: self
938  * @flags: flags to set
939  *
940  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
941  *
942  * CONTEXT:
943  * spin_lock_irq(pool->lock)
944  */
945 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
946 {
947         struct worker_pool *pool = worker->pool;
948
949         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
950
951         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
952         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
953             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
954                 atomic_dec(&pool->nr_running);
955         }
956
957         worker->flags |= flags;
958 }
959
960 /**
961  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
962  * @worker: self
963  * @flags: flags to clear
964  *
965  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
966  *
967  * CONTEXT:
968  * spin_lock_irq(pool->lock)
969  */
970 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
971 {
972         struct worker_pool *pool = worker->pool;
973         unsigned int oflags = worker->flags;
974
975         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
976
977         worker->flags &= ~flags;
978
979         /*
980          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
981          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
982          * of multiple flags, not a single flag.
983          */
984         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
985                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
986                         atomic_inc(&pool->nr_running);
987 }
988
989 /**
990  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
991  * @pool: pool of interest
992  * @work: work to find worker for
993  *
994  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
995  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
996  * to match, its current execution should match the address of @work and
997  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
998  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
999  * being executed.
1000  *
1001  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1002  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1003  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1004  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1005  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1006  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1007  *
1008  * This function checks the work item address and work function to avoid
1009  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1010  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1011  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1012  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1013  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1014  *
1015  * CONTEXT:
1016  * spin_lock_irq(pool->lock).
1017  *
1018  * Return:
1019  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1020  * otherwise.
1021  */
1022 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1023                                                  struct work_struct *work)
1024 {
1025         struct worker *worker;
1026
1027         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1028                                (unsigned long)work)
1029                 if (worker->current_work == work &&
1030                     worker->current_func == work->func)
1031                         return worker;
1032
1033         return NULL;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * move_linked_works - move linked works to a list
1038  * @work: start of series of works to be scheduled
1039  * @head: target list to append @work to
1040  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1041  *
1042  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1043  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1044  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1045  *
1046  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1047  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1048  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1049  *
1050  * CONTEXT:
1051  * spin_lock_irq(pool->lock).
1052  */
1053 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1054                               struct work_struct **nextp)
1055 {
1056         struct work_struct *n;
1057
1058         /*
1059          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1060          * use NULL for list head.
1061          */
1062         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1063                 list_move_tail(&work->entry, head);
1064                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1065                         break;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1070          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1071          * needs to be updated.
1072          */
1073         if (nextp)
1074                 *nextp = n;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1079  * @pwq: pool_workqueue to get
1080  *
1081  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1082  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1083  */
1084 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1085 {
1086         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1087         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1088         pwq->refcnt++;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1093  * @pwq: pool_workqueue to put
1094  *
1095  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1096  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1097  */
1098 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1099 {
1100         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1101         if (likely(--pwq->refcnt))
1102                 return;
1103         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1104                 return;
1105         /*
1106          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1107          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1108          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1109          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1110          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1111          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1112          */
1113         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1118  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1119  *
1120  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1121  */
1122 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1123 {
1124         if (pwq) {
1125                 /*
1126                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1127                  * following lock operations are safe.
1128                  */
1129                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1130                 put_pwq(pwq);
1131                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1132         }
1133 }
1134
1135 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1136 {
1137         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1138
1139         trace_workqueue_activate_work(work);
1140         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1141                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1142         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1143         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1144         pwq->nr_active++;
1145 }
1146
1147 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1148 {
1149         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1150                                                     struct work_struct, entry);
1151
1152         pwq_activate_delayed_work(work);
1153 }
1154
1155 /**
1156  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1157  * @pwq: pwq of interest
1158  * @color: color of work which left the queue
1159  *
1160  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1161  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1162  *
1163  * CONTEXT:
1164  * spin_lock_irq(pool->lock).
1165  */
1166 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1167 {
1168         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1169         if (color == WORK_NO_COLOR)
1170                 goto out_put;
1171
1172         pwq->nr_in_flight[color]--;
1173
1174         pwq->nr_active--;
1175         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1176                 /* one down, submit a delayed one */
1177                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1178                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1179         }
1180
1181         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1182         if (likely(pwq->flush_color != color))
1183                 goto out_put;
1184
1185         /* are there still in-flight works? */
1186         if (pwq->nr_in_flight[color])
1187                 goto out_put;
1188
1189         /* this pwq is done, clear flush_color */
1190         pwq->flush_color = -1;
1191
1192         /*
1193          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1194          * will handle the rest.
1195          */
1196         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1197                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1198 out_put:
1199         put_pwq(pwq);
1200 }
1201
1202 /**
1203  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1204  * @work: work item to steal
1205  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1206  * @flags: place to store irq state
1207  *
1208  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1209  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1210  *
1211  * Return:
1212  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1213  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1214  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1215  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1216  *              for arbitrarily long
1217  *
1218  * Note:
1219  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1220  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1221  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1222  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1223  *
1224  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1225  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1226  *
1227  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1228  */
1229 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1230                                unsigned long *flags)
1231 {
1232         struct worker_pool *pool;
1233         struct pool_workqueue *pwq;
1234
1235         local_irq_save(*flags);
1236
1237         /* try to steal the timer if it exists */
1238         if (is_dwork) {
1239                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1240
1241                 /*
1242                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1243                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1244                  * running on the local CPU.
1245                  */
1246                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1247                         return 1;
1248         }
1249
1250         /* try to claim PENDING the normal way */
1251         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1252                 return 0;
1253
1254         rcu_read_lock();
1255         /*
1256          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1257          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1258          */
1259         pool = get_work_pool(work);
1260         if (!pool)
1261                 goto fail;
1262
1263         spin_lock(&pool->lock);
1264         /*
1265          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1266          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1267          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1268          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1269          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1270          * item is currently queued on that pool.
1271          */
1272         pwq = get_work_pwq(work);
1273         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1274                 debug_work_deactivate(work);
1275
1276                 /*
1277                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1278                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1279                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1280                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1281                  * item is activated before grabbing.
1282                  */
1283                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1284                         pwq_activate_delayed_work(work);
1285
1286                 list_del_init(&work->entry);
1287                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1288
1289                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1290                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1291
1292                 spin_unlock(&pool->lock);
1293                 rcu_read_unlock();
1294                 return 1;
1295         }
1296         spin_unlock(&pool->lock);
1297 fail:
1298         rcu_read_unlock();
1299         local_irq_restore(*flags);
1300         if (work_is_canceling(work))
1301                 return -ENOENT;
1302         cpu_relax();
1303         return -EAGAIN;
1304 }
1305
1306 /**
1307  * insert_work - insert a work into a pool
1308  * @pwq: pwq @work belongs to
1309  * @work: work to insert
1310  * @head: insertion point
1311  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1312  *
1313  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1314  * work_struct flags.
1315  *
1316  * CONTEXT:
1317  * spin_lock_irq(pool->lock).
1318  */
1319 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1320                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1321 {
1322         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1323
1324         /* we own @work, set data and link */
1325         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1326         list_add_tail(&work->entry, head);
1327         get_pwq(pwq);
1328
1329         /*
1330          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1331          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1332          * around lazily while there are works to be processed.
1333          */
1334         smp_mb();
1335
1336         if (__need_more_worker(pool))
1337                 wake_up_worker(pool);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1342  * same workqueue.
1343  */
1344 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1345 {
1346         struct worker *worker;
1347
1348         worker = current_wq_worker();
1349         /*
1350          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1351          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1352          */
1353         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1358  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1359  * avoid perturbing sensitive tasks.
1360  */
1361 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1362 {
1363         static bool printed_dbg_warning;
1364         int new_cpu;
1365
1366         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1367                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1368                         return cpu;
1369         } else if (!printed_dbg_warning) {
1370                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1371                 printed_dbg_warning = true;
1372         }
1373
1374         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1375                 return cpu;
1376
1377         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1378         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1379         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1380                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1381                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1382                         return cpu;
1383         }
1384         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1385
1386         return new_cpu;
1387 }
1388
1389 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1390                          struct work_struct *work)
1391 {
1392         struct pool_workqueue *pwq;
1393         struct worker_pool *last_pool;
1394         struct list_head *worklist;
1395         unsigned int work_flags;
1396         unsigned int req_cpu = cpu;
1397
1398         /*
1399          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1400          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1401          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1402          * happen with IRQ disabled.
1403          */
1404         lockdep_assert_irqs_disabled();
1405
1406         debug_work_activate(work);
1407
1408         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1409         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1410             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1411                 return;
1412         rcu_read_lock();
1413 retry:
1414         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1415         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1416                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1417                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1418                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1419         } else {
1420                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1421                         cpu = raw_smp_processor_id();
1422                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1423         }
1424
1425         /*
1426          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1427          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1428          * pool to guarantee non-reentrancy.
1429          */
1430         last_pool = get_work_pool(work);
1431         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1432                 struct worker *worker;
1433
1434                 spin_lock(&last_pool->lock);
1435
1436                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1437
1438                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1439                         pwq = worker->current_pwq;
1440                 } else {
1441                         /* meh... not running there, queue here */
1442                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1443                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1444                 }
1445         } else {
1446                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1447         }
1448
1449         /*
1450          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1451          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1452          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1453          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1454          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1455          * make forward-progress.
1456          */
1457         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1458                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1459                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1460                         cpu_relax();
1461                         goto retry;
1462                 }
1463                 /* oops */
1464                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1465                           wq->name, cpu);
1466         }
1467
1468         /* pwq determined, queue */
1469         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1470
1471         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1472                 goto out;
1473
1474         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1475         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1476
1477         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1478                 trace_workqueue_activate_work(work);
1479                 pwq->nr_active++;
1480                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1481                 if (list_empty(worklist))
1482                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1483         } else {
1484                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1485                 worklist = &pwq->delayed_works;
1486         }
1487
1488         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1489
1490 out:
1491         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1492         rcu_read_unlock();
1493 }
1494
1495 /**
1496  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1497  * @cpu: CPU number to execute work on
1498  * @wq: workqueue to use
1499  * @work: work to queue
1500  *
1501  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1502  * can't go away.
1503  *
1504  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1505  */
1506 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1507                    struct work_struct *work)
1508 {
1509         bool ret = false;
1510         unsigned long flags;
1511
1512         local_irq_save(flags);
1513
1514         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1515                 __queue_work(cpu, wq, work);
1516                 ret = true;
1517         }
1518
1519         local_irq_restore(flags);
1520         return ret;
1521 }
1522 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1523
1524 /**
1525  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1526  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1527  *
1528  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1529  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1530  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1531  * available CPU if we need to schedule this work.
1532  */
1533 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1534 {
1535         int cpu;
1536
1537         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1538         if (!wq_numa_enabled)
1539                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1540
1541         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1542         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1543                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1544
1545         /* Use local node/cpu if we are already there */
1546         cpu = raw_smp_processor_id();
1547         if (node == cpu_to_node(cpu))
1548                 return cpu;
1549
1550         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1551         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1552
1553         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1554         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1555 }
1556
1557 /**
1558  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1559  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1560  * @wq: workqueue to use
1561  * @work: work to queue
1562  *
1563  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1564  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1565  * NUMA node.
1566  *
1567  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1568  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1569  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1570  *
1571  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1572  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1573  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1574  *
1575  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1576  */
1577 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1578                      struct work_struct *work)
1579 {
1580         unsigned long flags;
1581         bool ret = false;
1582
1583         /*
1584          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1585          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1586          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1587          *
1588          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1589          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1590          * some round robin type logic.
1591          */
1592         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1593
1594         local_irq_save(flags);
1595
1596         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1597                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1598
1599                 __queue_work(cpu, wq, work);
1600                 ret = true;
1601         }
1602
1603         local_irq_restore(flags);
1604         return ret;
1605 }
1606 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1607
1608 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1609 {
1610         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1611
1612         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1613         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1616
1617 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1618                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1619 {
1620         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1621         struct work_struct *work = &dwork->work;
1622
1623         WARN_ON_ONCE(!wq);
1624         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1625         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1626         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1627
1628         /*
1629          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1630          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1631          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1632          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1633          */
1634         if (!delay) {
1635                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1636                 return;
1637         }
1638
1639         dwork->wq = wq;
1640         dwork->cpu = cpu;
1641         timer->expires = jiffies + delay;
1642
1643         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1644                 add_timer_on(timer, cpu);
1645         else
1646                 add_timer(timer);
1647 }
1648
1649 /**
1650  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1651  * @cpu: CPU number to execute work on
1652  * @wq: workqueue to use
1653  * @dwork: work to queue
1654  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1655  *
1656  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1657  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1658  * execution.
1659  */
1660 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1661                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1662 {
1663         struct work_struct *work = &dwork->work;
1664         bool ret = false;
1665         unsigned long flags;
1666
1667         /* read the comment in __queue_work() */
1668         local_irq_save(flags);
1669
1670         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1671                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1672                 ret = true;
1673         }
1674
1675         local_irq_restore(flags);
1676         return ret;
1677 }
1678 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1679
1680 /**
1681  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1682  * @cpu: CPU number to execute work on
1683  * @wq: workqueue to use
1684  * @dwork: work to queue
1685  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1686  *
1687  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1688  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1689  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1690  * current state.
1691  *
1692  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1693  * pending and its timer was modified.
1694  *
1695  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1696  * See try_to_grab_pending() for details.
1697  */
1698 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1699                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1700 {
1701         unsigned long flags;
1702         int ret;
1703
1704         do {
1705                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1706         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1707
1708         if (likely(ret >= 0)) {
1709                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1710                 local_irq_restore(flags);
1711         }
1712
1713         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1714         return ret;
1715 }
1716 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1717
1718 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1719 {
1720         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1721
1722         /* read the comment in __queue_work() */
1723         local_irq_disable();
1724         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1725         local_irq_enable();
1726 }
1727
1728 /**
1729  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1730  * @wq: workqueue to use
1731  * @rwork: work to queue
1732  *
1733  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1734  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1735  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1736  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1737  */
1738 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1739 {
1740         struct work_struct *work = &rwork->work;
1741
1742         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1743                 rwork->wq = wq;
1744                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1745                 return true;
1746         }
1747
1748         return false;
1749 }
1750 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1751
1752 /**
1753  * worker_enter_idle - enter idle state
1754  * @worker: worker which is entering idle state
1755  *
1756  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1757  * necessary.
1758  *
1759  * LOCKING:
1760  * spin_lock_irq(pool->lock).
1761  */
1762 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1763 {
1764         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1765
1766         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1767             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1768                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1769                 return;
1770
1771         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1772         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1773         pool->nr_idle++;
1774         worker->last_active = jiffies;
1775
1776         /* idle_list is LIFO */
1777         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1778
1779         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1780                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1781
1782         /*
1783          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1784          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1785          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1786          * unbind is not in progress.
1787          */
1788         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1789                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1790                      atomic_read(&pool->nr_running));
1791 }
1792
1793 /**
1794  * worker_leave_idle - leave idle state
1795  * @worker: worker which is leaving idle state
1796  *
1797  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1798  *
1799  * LOCKING:
1800  * spin_lock_irq(pool->lock).
1801  */
1802 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1803 {
1804         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1805
1806         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1807                 return;
1808         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1809         pool->nr_idle--;
1810         list_del_init(&worker->entry);
1811 }
1812
1813 static struct worker *alloc_worker(int node)
1814 {
1815         struct worker *worker;
1816
1817         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1818         if (worker) {
1819                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1820                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1821                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1822                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1823                 worker->flags = WORKER_PREP;
1824         }
1825         return worker;
1826 }
1827
1828 /**
1829  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1830  * @worker: worker to be attached
1831  * @pool: the target pool
1832  *
1833  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1834  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1835  * cpu-[un]hotplugs.
1836  */
1837 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1838                                    struct worker_pool *pool)
1839 {
1840         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1841
1842         /*
1843          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1844          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1845          */
1846         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1847
1848         /*
1849          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1850          * stable across this function.  See the comments above the flag
1851          * definition for details.
1852          */
1853         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1854                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1855
1856         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1857         worker->pool = pool;
1858
1859         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1860 }
1861
1862 /**
1863  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1864  * @worker: worker which is attached to its pool
1865  *
1866  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1867  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1868  * other reference to the pool.
1869  */
1870 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1871 {
1872         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1873         struct completion *detach_completion = NULL;
1874
1875         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1876
1877         list_del(&worker->node);
1878         worker->pool = NULL;
1879
1880         if (list_empty(&pool->workers))
1881                 detach_completion = pool->detach_completion;
1882         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1883
1884         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1885         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1886
1887         if (detach_completion)
1888                 complete(detach_completion);
1889 }
1890
1891 /**
1892  * create_worker - create a new workqueue worker
1893  * @pool: pool the new worker will belong to
1894  *
1895  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1896  *
1897  * CONTEXT:
1898  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1899  *
1900  * Return:
1901  * Pointer to the newly created worker.
1902  */
1903 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1904 {
1905         struct worker *worker = NULL;
1906         int id = -1;
1907         char id_buf[16];
1908
1909         /* ID is needed to determine kthread name */
1910         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1911         if (id < 0)
1912                 goto fail;
1913
1914         worker = alloc_worker(pool->node);
1915         if (!worker)
1916                 goto fail;
1917
1918         worker->id = id;
1919
1920         if (pool->cpu >= 0)
1921                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1922                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1923         else
1924                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1925
1926         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1927                                               "kworker/%s", id_buf);
1928         if (IS_ERR(worker->task))
1929                 goto fail;
1930
1931         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1932         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1933
1934         /* successful, attach the worker to the pool */
1935         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1936
1937         /* start the newly created worker */
1938         spin_lock_irq(&pool->lock);
1939         worker->pool->nr_workers++;
1940         worker_enter_idle(worker);
1941         wake_up_process(worker->task);
1942         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1943
1944         return worker;
1945
1946 fail:
1947         if (id >= 0)
1948                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1949         kfree(worker);
1950         return NULL;
1951 }
1952
1953 /**
1954  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1955  * @worker: worker to be destroyed
1956  *
1957  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1958  * be idle.
1959  *
1960  * CONTEXT:
1961  * spin_lock_irq(pool->lock).
1962  */
1963 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1964 {
1965         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1966
1967         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1968
1969         /* sanity check frenzy */
1970         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1971             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1972             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1973                 return;
1974
1975         pool->nr_workers--;
1976         pool->nr_idle--;
1977
1978         list_del_init(&worker->entry);
1979         worker->flags |= WORKER_DIE;
1980         wake_up_process(worker->task);
1981 }
1982
1983 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1984 {
1985         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1986
1987         spin_lock_irq(&pool->lock);
1988
1989         while (too_many_workers(pool)) {
1990                 struct worker *worker;
1991                 unsigned long expires;
1992
1993                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1994                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1995                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1996
1997                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1998                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1999                         break;
2000                 }
2001
2002                 destroy_worker(worker);
2003         }
2004
2005         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2006 }
2007
2008 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2009 {
2010         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2011         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2012
2013         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2014
2015         if (!wq->rescuer)
2016                 return;
2017
2018         /* mayday mayday mayday */
2019         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2020                 /*
2021                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2022                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2023                  * rescuer is done with it.
2024                  */
2025                 get_pwq(pwq);
2026                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2027                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2028         }
2029 }
2030
2031 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2032 {
2033         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2034         struct work_struct *work;
2035
2036         spin_lock_irq(&pool->lock);
2037         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
2038
2039         if (need_to_create_worker(pool)) {
2040                 /*
2041                  * We've been trying to create a new worker but
2042                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2043                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2044                  * rescuers.
2045                  */
2046                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2047                         send_mayday(work);
2048         }
2049
2050         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2051         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2052
2053         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2054 }
2055
2056 /**
2057  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2058  * @pool: pool to create a new worker for
2059  *
2060  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2061  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2062  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2063  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2064  * possible allocation deadlock.
2065  *
2066  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2067  * may_start_working() %true.
2068  *
2069  * LOCKING:
2070  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2071  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2072  * manager.
2073  */
2074 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2075 __releases(&pool->lock)
2076 __acquires(&pool->lock)
2077 {
2078 restart:
2079         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2080
2081         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2082         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2083
2084         while (true) {
2085                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2086                         break;
2087
2088                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2089
2090                 if (!need_to_create_worker(pool))
2091                         break;
2092         }
2093
2094         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2095         spin_lock_irq(&pool->lock);
2096         /*
2097          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2098          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2099          * already become busy.
2100          */
2101         if (need_to_create_worker(pool))
2102                 goto restart;
2103 }
2104
2105 /**
2106  * manage_workers - manage worker pool
2107  * @worker: self
2108  *
2109  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2110  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2111  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2112  *
2113  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2114  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2115  * and may_start_working() is true.
2116  *
2117  * CONTEXT:
2118  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2119  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2120  *
2121  * Return:
2122  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2123  * start processing works, %true if management function was performed and
2124  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2125  * no longer be true.
2126  */
2127 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2128 {
2129         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2130
2131         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2132                 return false;
2133
2134         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2135         pool->manager = worker;
2136
2137         maybe_create_worker(pool);
2138
2139         pool->manager = NULL;
2140         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2141         wake_up(&wq_manager_wait);
2142         return true;
2143 }
2144
2145 /**
2146  * process_one_work - process single work
2147  * @worker: self
2148  * @work: work to process
2149  *
2150  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2151  * process a single work including synchronization against and
2152  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2153  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2154  * call this function to process a work.
2155  *
2156  * CONTEXT:
2157  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2158  */
2159 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2160 __releases(&pool->lock)
2161 __acquires(&pool->lock)
2162 {
2163         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2164         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2165         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2166         int work_color;
2167         struct worker *collision;
2168 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2169         /*
2170          * It is permissible to free the struct work_struct from
2171          * inside the function that is called from it, this we need to
2172          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2173          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2174          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2175          */
2176         struct lockdep_map lockdep_map;
2177
2178         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2179 #endif
2180         /* ensure we're on the correct CPU */
2181         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2182                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2183
2184         /*
2185          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2186          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2187          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2188          * currently executing one.
2189          */
2190         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2191         if (unlikely(collision)) {
2192                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2193                 return;
2194         }
2195
2196         /* claim and dequeue */
2197         debug_work_deactivate(work);
2198         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2199         worker->current_work = work;
2200         worker->current_func = work->func;
2201         worker->current_pwq = pwq;
2202         work_color = get_work_color(work);
2203
2204         /*
2205          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2206          * overridden through set_worker_desc().
2207          */
2208         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2209
2210         list_del_init(&work->entry);
2211
2212         /*
2213          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2214          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2215          * of concurrency management and the next code block will chain
2216          * execution of the pending work items.
2217          */
2218         if (unlikely(cpu_intensive))
2219                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2220
2221         /*
2222          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2223          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2224          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2225          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2226          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2227          */
2228         if (need_more_worker(pool))
2229                 wake_up_worker(pool);
2230
2231         /*
2232          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2233          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2234          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2235          * disabled.
2236          */
2237         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2238
2239         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2240
2241         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2242         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2243         /*
2244          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2245          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2246          *
2247          * However, that would result in:
2248          *
2249          *   A(W1)
2250          *   WFC(C)
2251          *              A(W1)
2252          *              C(C)
2253          *
2254          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2255          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2256          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2257          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2258          * these locks.
2259          *
2260          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2261          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2262          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2263          */
2264         lockdep_invariant_state(true);
2265         trace_workqueue_execute_start(work);
2266         worker->current_func(work);
2267         /*
2268          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2269          * point will only record its address.
2270          */
2271         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2272         lock_map_release(&lockdep_map);
2273         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2274
2275         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2276                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2277                        "     last function: %ps\n",
2278                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2279                        worker->current_func);
2280                 debug_show_held_locks(current);
2281                 dump_stack();
2282         }
2283
2284         /*
2285          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2286          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2287          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2288          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2289          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2290          * the same condition doesn't freeze RCU.
2291          */
2292         cond_resched();
2293
2294         spin_lock_irq(&pool->lock);
2295
2296         /* clear cpu intensive status */
2297         if (unlikely(cpu_intensive))
2298                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2299
2300         /* tag the worker for identification in schedule() */
2301         worker->last_func = worker->current_func;
2302
2303         /* we're done with it, release */
2304         hash_del(&worker->hentry);
2305         worker->current_work = NULL;
2306         worker->current_func = NULL;
2307         worker->current_pwq = NULL;
2308         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2309 }
2310
2311 /**
2312  * process_scheduled_works - process scheduled works
2313  * @worker: self
2314  *
2315  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2316  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2317  * fetches a work from the top and executes it.
2318  *
2319  * CONTEXT:
2320  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2321  * multiple times.
2322  */
2323 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2324 {
2325         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2326                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2327                                                 struct work_struct, entry);
2328                 process_one_work(worker, work);
2329         }
2330 }
2331
2332 static void set_pf_worker(bool val)
2333 {
2334         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2335         if (val)
2336                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2337         else
2338                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2339         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2340 }
2341
2342 /**
2343  * worker_thread - the worker thread function
2344  * @__worker: self
2345  *
2346  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2347  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2348  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2349  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2350  * will be explained in rescuer_thread().
2351  *
2352  * Return: 0
2353  */
2354 static int worker_thread(void *__worker)
2355 {
2356         struct worker *worker = __worker;
2357         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2358
2359         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2360         set_pf_worker(true);
2361 woke_up:
2362         spin_lock_irq(&pool->lock);
2363
2364         /* am I supposed to die? */
2365         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2366                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2367                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2368                 set_pf_worker(false);
2369
2370                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2371                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2372                 worker_detach_from_pool(worker);
2373                 kfree(worker);
2374                 return 0;
2375         }
2376
2377         worker_leave_idle(worker);
2378 recheck:
2379         /* no more worker necessary? */
2380         if (!need_more_worker(pool))
2381                 goto sleep;
2382
2383         /* do we need to manage? */
2384         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2385                 goto recheck;
2386
2387         /*
2388          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2389          * preparing to process a work or actually processing it.
2390          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2391          */
2392         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2393
2394         /*
2395          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2396          * worker or that someone else has already assumed the manager
2397          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2398          * management if applicable and concurrency management is restored
2399          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2400          */
2401         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2402
2403         do {
2404                 struct work_struct *work =
2405                         list_first_entry(&pool->worklist,
2406                                          struct work_struct, entry);
2407
2408                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2409
2410                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2411                         /* optimization path, not strictly necessary */
2412                         process_one_work(worker, work);
2413                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2414                                 process_scheduled_works(worker);
2415                 } else {
2416                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2417                         process_scheduled_works(worker);
2418                 }
2419         } while (keep_working(pool));
2420
2421         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2422 sleep:
2423         /*
2424          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2425          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2426          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2427          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2428          * event.
2429          */
2430         worker_enter_idle(worker);
2431         __set_current_state(TASK_IDLE);
2432         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2433         schedule();
2434         goto woke_up;
2435 }
2436
2437 /**
2438  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2439  * @__rescuer: self
2440  *
2441  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2442  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2443  *
2444  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2445  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2446  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2447  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2448  * the problem rescuer solves.
2449  *
2450  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2451  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2452  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2453  *
2454  * This should happen rarely.
2455  *
2456  * Return: 0
2457  */
2458 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2459 {
2460         struct worker *rescuer = __rescuer;
2461         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2462         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2463         bool should_stop;
2464
2465         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2466
2467         /*
2468          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2469          * doesn't participate in concurrency management.
2470          */
2471         set_pf_worker(true);
2472 repeat:
2473         set_current_state(TASK_IDLE);
2474
2475         /*
2476          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2477          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2478          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2479          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2480          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2481          * list is always empty on exit.
2482          */
2483         should_stop = kthread_should_stop();
2484
2485         /* see whether any pwq is asking for help */
2486         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2487
2488         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2489                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2490                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2491                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2492                 struct work_struct *work, *n;
2493                 bool first = true;
2494
2495                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2496                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2497
2498                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2499
2500                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2501
2502                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2503
2504                 /*
2505                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2506                  * process'em.
2507                  */
2508                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2509                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2510                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2511                                 if (first)
2512                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2513                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2514                         }
2515                         first = false;
2516                 }
2517
2518                 if (!list_empty(scheduled)) {
2519                         process_scheduled_works(rescuer);
2520
2521                         /*
2522                          * The above execution of rescued work items could
2523                          * have created more to rescue through
2524                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2525                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2526                          * that such back-to-back work items, which may be
2527                          * being used to relieve memory pressure, don't
2528                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2529                          */
2530                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2531                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2532                                 /*
2533                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2534                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2535                                  */
2536                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2537                                         get_pwq(pwq);
2538                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2539                                 }
2540                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2541                         }
2542                 }
2543
2544                 /*
2545                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2546                  * go away while we're still attached to it.
2547                  */
2548                 put_pwq(pwq);
2549
2550                 /*
2551                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2552                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2553                  * and stalling the execution.
2554                  */
2555                 if (need_more_worker(pool))
2556                         wake_up_worker(pool);
2557
2558                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2559
2560                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2561
2562                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2563         }
2564
2565         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2566
2567         if (should_stop) {
2568                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2569                 set_pf_worker(false);
2570                 return 0;
2571         }
2572
2573         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2574         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2575         schedule();
2576         goto repeat;
2577 }
2578
2579 /**
2580  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2581  * @target_wq: workqueue being flushed
2582  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2583  *
2584  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2585  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2586  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2587  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2588  * a deadlock.
2589  */
2590 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2591                                    struct work_struct *target_work)
2592 {
2593         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2594         struct worker *worker;
2595
2596         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2597                 return;
2598
2599         worker = current_wq_worker();
2600
2601         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2602                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2603                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2604         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2605                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2606                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2607                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2608                   target_wq->name, target_func);
2609 }
2610
2611 struct wq_barrier {
2612         struct work_struct      work;
2613         struct completion       done;
2614         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2615 };
2616
2617 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2618 {
2619         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2620         complete(&barr->done);
2621 }
2622
2623 /**
2624  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2625  * @pwq: pwq to insert barrier into
2626  * @barr: wq_barrier to insert
2627  * @target: target work to attach @barr to
2628  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2629  *
2630  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2631  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2632  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2633  * cpu.
2634  *
2635  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2636  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2637  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2638  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2639  * after a work with LINKED flag set.
2640  *
2641  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2642  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2643  *
2644  * CONTEXT:
2645  * spin_lock_irq(pool->lock).
2646  */
2647 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2648                               struct wq_barrier *barr,
2649                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2650 {
2651         struct list_head *head;
2652         unsigned int linked = 0;
2653
2654         /*
2655          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2656          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2657          * checks and call back into the fixup functions where we
2658          * might deadlock.
2659          */
2660         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2661         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2662
2663         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2664
2665         barr->task = current;
2666
2667         /*
2668          * If @target is currently being executed, schedule the
2669          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2670          */
2671         if (worker)
2672                 head = worker->scheduled.next;
2673         else {
2674                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2675
2676                 head = target->entry.next;
2677                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2678                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2679                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2680         }
2681
2682         debug_work_activate(&barr->work);
2683         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2684                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2685 }
2686
2687 /**
2688  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2689  * @wq: workqueue being flushed
2690  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2691  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2692  *
2693  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2694  *
2695  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2696  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2697  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2698  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2699  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2700  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2701  *
2702  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2703  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2704  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2705  * is returned.
2706  *
2707  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2708  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2709  * advanced to @work_color.
2710  *
2711  * CONTEXT:
2712  * mutex_lock(wq->mutex).
2713  *
2714  * Return:
2715  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2716  * otherwise.
2717  */
2718 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2719                                       int flush_color, int work_color)
2720 {
2721         bool wait = false;
2722         struct pool_workqueue *pwq;
2723
2724         if (flush_color >= 0) {
2725                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2726                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2727         }
2728
2729         for_each_pwq(pwq, wq) {
2730                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2731
2732                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2733
2734                 if (flush_color >= 0) {
2735                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2736
2737                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2738                                 pwq->flush_color = flush_color;
2739                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2740                                 wait = true;
2741                         }
2742                 }
2743
2744                 if (work_color >= 0) {
2745                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2746                         pwq->work_color = work_color;
2747                 }
2748
2749                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2750         }
2751
2752         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2753                 complete(&wq->first_flusher->done);
2754
2755         return wait;
2756 }
2757
2758 /**
2759  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2760  * @wq: workqueue to flush
2761  *
2762  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2763  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2764  */
2765 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2766 {
2767         struct wq_flusher this_flusher = {
2768                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2769                 .flush_color = -1,
2770                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2771         };
2772         int next_color;
2773
2774         if (WARN_ON(!wq_online))
2775                 return;
2776
2777         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2778         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2779
2780         mutex_lock(&wq->mutex);
2781
2782         /*
2783          * Start-to-wait phase
2784          */
2785         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2786
2787         if (next_color != wq->flush_color) {
2788                 /*
2789                  * Color space is not full.  The current work_color
2790                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2791                  * by one.
2792                  */
2793                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2794                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2795                 wq->work_color = next_color;
2796
2797                 if (!wq->first_flusher) {
2798                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2799                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2800
2801                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2802
2803                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2804                                                        wq->work_color)) {
2805                                 /* nothing to flush, done */
2806                                 wq->flush_color = next_color;
2807                                 wq->first_flusher = NULL;
2808                                 goto out_unlock;
2809                         }
2810                 } else {
2811                         /* wait in queue */
2812                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2813                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2814                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2815                 }
2816         } else {
2817                 /*
2818                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2819                  * The next flush completion will assign us
2820                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2821                  */
2822                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2823         }
2824
2825         check_flush_dependency(wq, NULL);
2826
2827         mutex_unlock(&wq->mutex);
2828
2829         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2830
2831         /*
2832          * Wake-up-and-cascade phase
2833          *
2834          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2835          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2836          */
2837         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2838                 return;
2839
2840         mutex_lock(&wq->mutex);
2841
2842         /* we might have raced, check again with mutex held */
2843         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2844                 goto out_unlock;
2845
2846         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2847
2848         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2849         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2850
2851         while (true) {
2852                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2853
2854                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2855                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2856                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2857                                 break;
2858                         list_del_init(&next->list);
2859                         complete(&next->done);
2860                 }
2861
2862                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2863                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2864
2865                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2866                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2867
2868                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2869                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2870                         /*
2871                          * Assign the same color to all overflowed
2872                          * flushers, advance work_color and append to
2873                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2874                          * phase for these overflowed flushers.
2875                          */
2876                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2877                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2878
2879                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2880
2881                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2882                                               &wq->flusher_queue);
2883                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2884                 }
2885
2886                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2887                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2888                         break;
2889                 }
2890
2891                 /*
2892                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2893                  * the new first flusher and arm pwqs.
2894                  */
2895                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2896                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2897
2898                 list_del_init(&next->list);
2899                 wq->first_flusher = next;
2900
2901                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2902                         break;
2903
2904                 /*
2905                  * Meh... this color is already done, clear first
2906                  * flusher and repeat cascading.
2907                  */
2908                 wq->first_flusher = NULL;
2909         }
2910
2911 out_unlock:
2912         mutex_unlock(&wq->mutex);
2913 }
2914 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2915
2916 /**
2917  * drain_workqueue - drain a workqueue
2918  * @wq: workqueue to drain
2919  *
2920  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2921  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2922  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2923  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2924  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2925  * takes too long.
2926  */
2927 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2928 {
2929         unsigned int flush_cnt = 0;
2930         struct pool_workqueue *pwq;
2931
2932         /*
2933          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2934          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2935          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2936          */
2937         mutex_lock(&wq->mutex);
2938         if (!wq->nr_drainers++)
2939                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2940         mutex_unlock(&wq->mutex);
2941 reflush:
2942         flush_workqueue(wq);
2943
2944         mutex_lock(&wq->mutex);
2945
2946         for_each_pwq(pwq, wq) {
2947                 bool drained;
2948
2949                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2950                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2951                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2952
2953                 if (drained)
2954                         continue;
2955
2956                 if (++flush_cnt == 10 ||
2957                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2958                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2959                                 wq->name, flush_cnt);
2960
2961                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2962                 goto reflush;
2963         }
2964
2965         if (!--wq->nr_drainers)
2966                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2967         mutex_unlock(&wq->mutex);
2968 }
2969 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2970
2971 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2972                              bool from_cancel)
2973 {
2974         struct worker *worker = NULL;
2975         struct worker_pool *pool;
2976         struct pool_workqueue *pwq;
2977
2978         might_sleep();
2979
2980         rcu_read_lock();
2981         pool = get_work_pool(work);
2982         if (!pool) {
2983                 rcu_read_unlock();
2984                 return false;
2985         }
2986
2987         spin_lock_irq(&pool->lock);
2988         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2989         pwq = get_work_pwq(work);
2990         if (pwq) {
2991                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2992                         goto already_gone;
2993         } else {
2994                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2995                 if (!worker)
2996                         goto already_gone;
2997                 pwq = worker->current_pwq;
2998         }
2999
3000         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3001
3002         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3003         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3004
3005         /*
3006          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3007          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3008          *
3009          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3010          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3011          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3012          * forward progress.
3013          */
3014         if (!from_cancel &&
3015             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3016                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3017                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3018         }
3019         rcu_read_unlock();
3020         return true;
3021 already_gone:
3022         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3023         rcu_read_unlock();
3024         return false;
3025 }
3026
3027 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3028 {
3029         struct wq_barrier barr;
3030
3031         if (WARN_ON(!wq_online))
3032                 return false;
3033
3034         if (WARN_ON(!work->func))
3035                 return false;
3036
3037         if (!from_cancel) {
3038                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3039                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3040         }
3041
3042         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3043                 wait_for_completion(&barr.done);
3044                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3045                 return true;
3046         } else {
3047                 return false;
3048         }
3049 }
3050
3051 /**
3052  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3053  * @work: the work to flush
3054  *
3055  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3056  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3057  *
3058  * Return:
3059  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3060  * %false if it was already idle.
3061  */
3062 bool flush_work(struct work_struct *work)
3063 {
3064         return __flush_work(work, false);
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3067
3068 struct cwt_wait {
3069         wait_queue_entry_t              wait;
3070         struct work_struct      *work;
3071 };
3072
3073 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3074 {
3075         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3076
3077         if (cwait->work != key)
3078                 return 0;
3079         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3080 }
3081
3082 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3083 {
3084         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3085         unsigned long flags;
3086         int ret;
3087
3088         do {
3089                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3090                 /*
3091                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3092                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3093                  * because we may get scheduled between @work's completion
3094                  * and the other canceling task resuming and clearing
3095                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3096                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3097                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3098                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3099                  * we're hogging the CPU.
3100                  *
3101                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3102                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3103                  * wake function which matches @work along with exclusive
3104                  * wait and wakeup.
3105                  */
3106                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3107                         struct cwt_wait cwait;
3108
3109                         init_wait(&cwait.wait);
3110                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3111                         cwait.work = work;
3112
3113                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3114                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3115                         if (work_is_canceling(work))
3116                                 schedule();
3117                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3118                 }
3119         } while (unlikely(ret < 0));
3120
3121         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3122         mark_work_canceling(work);
3123         local_irq_restore(flags);
3124
3125         /*
3126          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3127          * isn't executing.
3128          */
3129         if (wq_online)
3130                 __flush_work(work, true);
3131
3132         clear_work_data(work);
3133
3134         /*
3135          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3136          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3137          * visible there.
3138          */
3139         smp_mb();
3140         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3141                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3142
3143         return ret;
3144 }
3145
3146 /**
3147  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3148  * @work: the work to cancel
3149  *
3150  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3151  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3152  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3153  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3154  *
3155  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3156  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3157  *
3158  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3159  * queued can't be destroyed before this function returns.
3160  *
3161  * Return:
3162  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3163  */
3164 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3165 {
3166         return __cancel_work_timer(work, false);
3167 }
3168 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3169
3170 /**
3171  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3172  * @dwork: the delayed work to flush
3173  *
3174  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3175  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3176  * considers the last queueing instance of @dwork.
3177  *
3178  * Return:
3179  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3180  * %false if it was already idle.
3181  */
3182 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3183 {
3184         local_irq_disable();
3185         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3186                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3187         local_irq_enable();
3188         return flush_work(&dwork->work);
3189 }
3190 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3191
3192 /**
3193  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3194  * @rwork: the rcu work to flush
3195  *
3196  * Return:
3197  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3198  * %false if it was already idle.
3199  */
3200 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3201 {
3202         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3203                 rcu_barrier();
3204                 flush_work(&rwork->work);
3205                 return true;
3206         } else {
3207                 return flush_work(&rwork->work);
3208         }
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3211
3212 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3213 {
3214         unsigned long flags;
3215         int ret;
3216
3217         do {
3218                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3219         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3220
3221         if (unlikely(ret < 0))
3222                 return false;
3223
3224         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3225         local_irq_restore(flags);
3226         return ret;
3227 }
3228
3229 /**
3230  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3231  * @dwork: delayed_work to cancel
3232  *
3233  * Kill off a pending delayed_work.
3234  *
3235  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3236  * pending.
3237  *
3238  * Note:
3239  * The work callback function may still be running on return, unless
3240  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3241  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3242  *
3243  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3244  */
3245 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3246 {
3247         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3248 }
3249 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3250
3251 /**
3252  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3253  * @dwork: the delayed work cancel
3254  *
3255  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3256  *
3257  * Return:
3258  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3259  */
3260 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3261 {
3262         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3263 }
3264 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3265
3266 /**
3267  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3268  * @func: the function to call
3269  *
3270  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3271  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3272  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3273  *
3274  * Return:
3275  * 0 on success, -errno on failure.
3276  */
3277 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3278 {
3279         int cpu;
3280         struct work_struct __percpu *works;
3281
3282         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3283         if (!works)
3284                 return -ENOMEM;
3285
3286         get_online_cpus();
3287
3288         for_each_online_cpu(cpu) {
3289                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3290
3291                 INIT_WORK(work, func);
3292                 schedule_work_on(cpu, work);
3293         }
3294
3295         for_each_online_cpu(cpu)
3296                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3297
3298         put_online_cpus();
3299         free_percpu(works);
3300         return 0;
3301 }
3302
3303 /**
3304  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3305  * @fn:         the function to execute
3306  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3307  *              be available when the work executes)
3308  *
3309  * Executes the function immediately if process context is available,
3310  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3311  *
3312  * Return:      0 - function was executed
3313  *              1 - function was scheduled for execution
3314  */
3315 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3316 {
3317         if (!in_interrupt()) {
3318                 fn(&ew->work);
3319                 return 0;
3320         }
3321
3322         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3323         schedule_work(&ew->work);
3324
3325         return 1;
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3328
3329 /**
3330  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3331  * @attrs: workqueue_attrs to free
3332  *
3333  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3334  */
3335 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3336 {
3337         if (attrs) {
3338                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3339                 kfree(attrs);
3340         }
3341 }
3342
3343 /**
3344  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3345  *
3346  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3347  * return it.
3348  *
3349  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3350  */
3351 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3352 {
3353         struct workqueue_attrs *attrs;
3354
3355         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3356         if (!attrs)
3357                 goto fail;
3358         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3359                 goto fail;
3360
3361         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3362         return attrs;
3363 fail:
3364         free_workqueue_attrs(attrs);
3365         return NULL;
3366 }
3367
3368 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3369                                  const struct workqueue_attrs *from)
3370 {
3371         to->nice = from->nice;
3372         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3373         /*
3374          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3375          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3376          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3377          */
3378         to->no_numa = from->no_numa;
3379 }
3380
3381 /* hash value of the content of @attr */
3382 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3383 {
3384         u32 hash = 0;
3385
3386         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3387         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3388                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3389         return hash;
3390 }
3391
3392 /* content equality test */
3393 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3394                           const struct workqueue_attrs *b)
3395 {
3396         if (a->nice != b->nice)
3397                 return false;
3398         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3399                 return false;
3400         return true;
3401 }
3402
3403 /**
3404  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3405  * @pool: worker_pool to initialize
3406  *
3407  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3408  *
3409  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3410  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3411  * on @pool safely to release it.
3412  */
3413 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3414 {
3415         spin_lock_init(&pool->lock);
3416         pool->id = -1;
3417         pool->cpu = -1;
3418         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3419         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3420         pool->watchdog_ts = jiffies;
3421         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3422         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3423         hash_init(pool->busy_hash);
3424
3425         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3426
3427         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3428
3429         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3430
3431         ida_init(&pool->worker_ida);
3432         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3433         pool->refcnt = 1;
3434
3435         /* shouldn't fail above this point */
3436         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3437         if (!pool->attrs)
3438                 return -ENOMEM;
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3443 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3444 {
3445         char *lock_name;
3446
3447         lockdep_register_key(&wq->key);
3448         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3449         if (!lock_name)
3450                 lock_name = wq->name;
3451
3452         wq->lock_name = lock_name;
3453         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3454 }
3455
3456 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3457 {
3458         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3459 }
3460
3461 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3462 {
3463         if (wq->lock_name != wq->name)
3464                 kfree(wq->lock_name);
3465 }
3466 #else
3467 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3468 {
3469 }
3470
3471 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3472 {
3473 }
3474
3475 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3476 {
3477 }
3478 #endif
3479
3480 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3481 {
3482         struct workqueue_struct *wq =
3483                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3484
3485         wq_free_lockdep(wq);
3486
3487         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3488                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3489         else
3490                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3491
3492         kfree(wq->rescuer);
3493         kfree(wq);
3494 }
3495
3496 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3497 {
3498         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3499
3500         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3501         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3502         kfree(pool);
3503 }
3504
3505 /**
3506  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3507  * @pool: worker_pool to put
3508  *
3509  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3510  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3511  * and this function should be able to release pools which went through,
3512  * successfully or not, init_worker_pool().
3513  *
3514  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3515  */
3516 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3517 {
3518         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3519         struct worker *worker;
3520
3521         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3522
3523         if (--pool->refcnt)
3524                 return;
3525
3526         /* sanity checks */
3527         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3528             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3529                 return;
3530
3531         /* release id and unhash */
3532         if (pool->id >= 0)
3533                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3534         hash_del(&pool->hash_node);
3535
3536         /*
3537          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3538          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3539          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3540          */
3541         spin_lock_irq(&pool->lock);
3542         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3543                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3544         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3545
3546         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3547                 destroy_worker(worker);
3548         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3549         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3550
3551         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3552         if (!list_empty(&pool->workers))
3553                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3554         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3555
3556         if (pool->detach_completion)
3557                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3558
3559         /* shut down the timers */
3560         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3561         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3562
3563         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3564         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3565 }
3566
3567 /**
3568  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3569  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3570  *
3571  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3572  * reference count and return it.  If there already is a matching
3573  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3574  * create a new one.
3575  *
3576  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3577  *
3578  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3579  * On failure, %NULL.
3580  */
3581 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3582 {
3583         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3584         struct worker_pool *pool;
3585         int node;
3586         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3587
3588         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3589
3590         /* do we already have a matching pool? */
3591         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3592                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3593                         pool->refcnt++;
3594                         return pool;
3595                 }
3596         }
3597
3598         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3599         if (wq_numa_enabled) {
3600                 for_each_node(node) {
3601                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3602                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3603                                 target_node = node;
3604                                 break;
3605                         }
3606                 }
3607         }
3608
3609         /* nope, create a new one */
3610         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3611         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3612                 goto fail;
3613
3614         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3615         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3616         pool->node = target_node;
3617
3618         /*
3619          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3620          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3621          */
3622         pool->attrs->no_numa = false;
3623
3624         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3625                 goto fail;
3626
3627         /* create and start the initial worker */
3628         if (wq_online && !create_worker(pool))
3629                 goto fail;
3630
3631         /* install */
3632         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3633
3634         return pool;
3635 fail:
3636         if (pool)
3637                 put_unbound_pool(pool);
3638         return NULL;
3639 }
3640
3641 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3642 {
3643         kmem_cache_free(pwq_cache,
3644                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3645 }
3646
3647 /*
3648  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3649  * and needs to be destroyed.
3650  */
3651 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3652 {
3653         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3654                                                   unbound_release_work);
3655         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3656         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3657         bool is_last;
3658
3659         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3660                 return;
3661
3662         mutex_lock(&wq->mutex);
3663         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3664         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3665         mutex_unlock(&wq->mutex);
3666
3667         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3668         put_unbound_pool(pool);
3669         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3670
3671         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3672
3673         /*
3674          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3675          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3676          */
3677         if (is_last) {
3678                 wq_unregister_lockdep(wq);
3679                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3680         }
3681 }
3682
3683 /**
3684  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3685  * @pwq: target pool_workqueue
3686  *
3687  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3688  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3689  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3690  */
3691 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3692 {
3693         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3694         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3695         unsigned long flags;
3696
3697         /* for @wq->saved_max_active */
3698         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3699
3700         /* fast exit for non-freezable wqs */
3701         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3702                 return;
3703
3704         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3705         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3706
3707         /*
3708          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3709          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3710          * is updated and visible.
3711          */
3712         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3713                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3714
3715                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3716                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3717                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3718
3719                 /*
3720                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3721                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3722                  */
3723                 wake_up_worker(pwq->pool);
3724         } else {
3725                 pwq->max_active = 0;
3726         }
3727
3728         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3729 }
3730
3731 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3732 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3733                      struct worker_pool *pool)
3734 {
3735         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3736
3737         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3738
3739         pwq->pool = pool;
3740         pwq->wq = wq;
3741         pwq->flush_color = -1;
3742         pwq->refcnt = 1;
3743         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3744         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3745         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3746         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3747 }
3748
3749 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3750 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3751 {
3752         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3753
3754         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3755
3756         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3757         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3758                 return;
3759
3760         /* set the matching work_color */
3761         pwq->work_color = wq->work_color;
3762
3763         /* sync max_active to the current setting */
3764         pwq_adjust_max_active(pwq);
3765
3766         /* link in @pwq */
3767         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3768 }
3769
3770 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3771 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3772                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3773 {
3774         struct worker_pool *pool;
3775         struct pool_workqueue *pwq;
3776
3777         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3778
3779         pool = get_unbound_pool(attrs);
3780         if (!pool)
3781                 return NULL;
3782
3783         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3784         if (!pwq) {
3785                 put_unbound_pool(pool);
3786                 return NULL;
3787         }
3788
3789         init_pwq(pwq, wq, pool);
3790         return pwq;
3791 }
3792
3793 /**
3794  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3795  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3796  * @node: the target NUMA node
3797  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3798  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3799  *
3800  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3801  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3802  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3803  *
3804  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3805  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3806  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3807  * @attrs->cpumask.
3808  *
3809  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3810  * stable.
3811  *
3812  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3813  * %false if equal.
3814  */
3815 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3816                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3817 {
3818         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3819                 goto use_dfl;
3820
3821         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3822         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3823         if (cpu_going_down >= 0)
3824                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3825
3826         if (cpumask_empty(cpumask))
3827                 goto use_dfl;
3828
3829         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3830         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3831
3832         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3833                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3834                                 "possible intersect\n");
3835                 return false;
3836         }
3837
3838         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3839
3840 use_dfl:
3841         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3842         return false;
3843 }
3844
3845 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3846 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3847                                                    int node,
3848                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3849 {
3850         struct pool_workqueue *old_pwq;
3851
3852         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3853         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3854
3855         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3856         link_pwq(pwq);
3857
3858         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3859         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3860         return old_pwq;
3861 }
3862
3863 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3864 struct apply_wqattrs_ctx {
3865         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3866         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3867         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3868         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3869         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3870 };
3871
3872 /* free the resources after success or abort */
3873 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3874 {
3875         if (ctx) {
3876                 int node;
3877
3878                 for_each_node(node)
3879                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3880                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3881
3882                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3883
3884                 kfree(ctx);
3885         }
3886 }
3887
3888 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3889 static struct apply_wqattrs_ctx *
3890 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3891                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3892 {
3893         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3894         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3895         int node;
3896
3897         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3898
3899         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3900
3901         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3902         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3903         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3904                 goto out_free;
3905
3906         /*
3907          * Calculate the attrs of the default pwq.
3908          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3909          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3910          */
3911         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3912         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3913         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3914                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3915
3916         /*
3917          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3918          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3919          * pools.
3920          */
3921         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3922
3923         /*
3924          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3925          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3926          * it even if we don't use it immediately.
3927          */
3928         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3929         if (!ctx->dfl_pwq)
3930                 goto out_free;
3931
3932         for_each_node(node) {
3933                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3934                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3935                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3936                                 goto out_free;
3937                 } else {
3938                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3939                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3940                 }
3941         }
3942
3943         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3944         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3945         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3946         ctx->attrs = new_attrs;
3947
3948         ctx->wq = wq;
3949         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3950         return ctx;
3951
3952 out_free:
3953         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3954         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3955         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3956         return NULL;
3957 }
3958
3959 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3960 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3961 {
3962         int node;
3963
3964         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3965         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3966
3967         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3968
3969         /* save the previous pwq and install the new one */
3970         for_each_node(node)
3971                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3972                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3973
3974         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3975         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3976         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3977
3978         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3979 }
3980
3981 static void apply_wqattrs_lock(void)
3982 {
3983         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3984         get_online_cpus();
3985         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3986 }
3987
3988 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3989 {
3990         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3991         put_online_cpus();
3992 }
3993
3994 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3995                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3996 {
3997         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3998
3999         /* only unbound workqueues can change attributes */
4000         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4001                 return -EINVAL;
4002
4003         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4004         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4005                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4006                         return -EINVAL;
4007
4008                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4009         }
4010
4011         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4012         if (!ctx)
4013                 return -ENOMEM;
4014
4015         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4016         apply_wqattrs_commit(ctx);
4017         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4018
4019         return 0;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4024  * @wq: the target workqueue
4025  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4026  *
4027  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4028  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4029  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4030  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4031  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4032  * back-to-back will stay on its current pwq.
4033  *
4034  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4035  *
4036  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4037  *
4038  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4039  */
4040 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4041                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4042 {
4043         int ret;
4044
4045         lockdep_assert_cpus_held();
4046
4047         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4048         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4049         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4050
4051         return ret;
4052 }
4053
4054 /**
4055  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4056  * @wq: the target workqueue
4057  * @cpu: the CPU coming up or going down
4058  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4059  *
4060  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4061  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4062  * @wq accordingly.
4063  *
4064  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4065  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4066  * correct.
4067  *
4068  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4069  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4070  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4071  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4072  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4073  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4074  * CPU_DOWN_PREPARE.
4075  */
4076 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4077                                    bool online)
4078 {
4079         int node = cpu_to_node(cpu);
4080         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4081         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4082         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4083         cpumask_t *cpumask;
4084
4085         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4086
4087         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4088             wq->unbound_attrs->no_numa)
4089                 return;
4090
4091         /*
4092          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4093          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4094          * CPU hotplug exclusion.
4095          */
4096         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4097         cpumask = target_attrs->cpumask;
4098
4099         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4100         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4101
4102         /*
4103          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4104          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4105          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4106          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4107          */
4108         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4109                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4110                         return;
4111         } else {
4112                 goto use_dfl_pwq;
4113         }
4114
4115         /* create a new pwq */
4116         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4117         if (!pwq) {
4118                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4119                         wq->name);
4120                 goto use_dfl_pwq;
4121         }
4122
4123         /* Install the new pwq. */
4124         mutex_lock(&wq->mutex);
4125         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4126         goto out_unlock;
4127
4128 use_dfl_pwq:
4129         mutex_lock(&wq->mutex);
4130         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4131         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4132         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4133         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4134 out_unlock:
4135         mutex_unlock(&wq->mutex);
4136         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4137 }
4138
4139 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4140 {
4141         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4142         int cpu, ret;
4143
4144         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4145                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4146                 if (!wq->cpu_pwqs)
4147                         return -ENOMEM;
4148
4149                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4150                         struct pool_workqueue *pwq =
4151                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4152                         struct worker_pool *cpu_pools =
4153                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4154
4155                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4156
4157                         mutex_lock(&wq->mutex);
4158                         link_pwq(pwq);
4159                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4160                 }
4161                 return 0;
4162         }
4163
4164         get_online_cpus();
4165         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4166                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4167                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4168                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4169                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4170                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4171         } else {
4172                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4173         }
4174         put_online_cpus();
4175
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4180                                const char *name)
4181 {
4182         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4183
4184         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4185                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4186                         max_active, name, 1, lim);
4187
4188         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4189 }
4190
4191 /*
4192  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4193  * to guarantee forward progress.
4194  */
4195 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4196 {
4197         struct worker *rescuer;
4198         int ret;
4199
4200         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4201                 return 0;
4202
4203         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4204         if (!rescuer)
4205                 return -ENOMEM;
4206
4207         rescuer->rescue_wq = wq;
4208         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4209         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4210         if (ret) {
4211                 kfree(rescuer);
4212                 return ret;
4213         }
4214
4215         wq->rescuer = rescuer;
4216         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4217         wake_up_process(rescuer->task);
4218
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 __printf(1, 4)
4223 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4224                                          unsigned int flags,
4225                                          int max_active, ...)
4226 {
4227         size_t tbl_size = 0;
4228         va_list args;
4229         struct workqueue_struct *wq;
4230         struct pool_workqueue *pwq;
4231
4232         /*
4233          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4234          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4235          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4236          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4237          * on NUMA.
4238          */
4239         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4240                 flags |= __WQ_ORDERED;
4241
4242         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4243         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4244                 flags |= WQ_UNBOUND;
4245
4246         /* allocate wq and format name */
4247         if (flags & WQ_UNBOUND)
4248                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4249
4250         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4251         if (!wq)
4252                 return NULL;
4253
4254         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4255                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4256                 if (!wq->unbound_attrs)
4257                         goto err_free_wq;
4258         }
4259
4260         va_start(args, max_active);
4261         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4262         va_end(args);
4263
4264         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4265         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4266
4267         /* init wq */
4268         wq->flags = flags;
4269         wq->saved_max_active = max_active;
4270         mutex_init(&wq->mutex);
4271         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4272         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4273         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4274         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4275         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4276
4277         wq_init_lockdep(wq);
4278         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4279
4280         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4281                 goto err_unreg_lockdep;
4282
4283         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4284                 goto err_destroy;
4285
4286         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4287                 goto err_destroy;
4288
4289         /*
4290          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4291          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4292          * list.
4293          */
4294         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4295
4296         mutex_lock(&wq->mutex);
4297         for_each_pwq(pwq, wq)
4298                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4299         mutex_unlock(&wq->mutex);
4300
4301         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4302
4303         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4304
4305         return wq;
4306
4307 err_unreg_lockdep:
4308         wq_unregister_lockdep(wq);
4309         wq_free_lockdep(wq);
4310 err_free_wq:
4311         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4312         kfree(wq);
4313         return NULL;
4314 err_destroy:
4315         destroy_workqueue(wq);
4316         return NULL;
4317 }
4318 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4319
4320 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4321 {
4322         int i;
4323
4324         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4325                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4326                         return true;
4327
4328         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4329                 return true;
4330         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4331                 return true;
4332
4333         return false;
4334 }
4335
4336 /**
4337  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4338  * @wq: target workqueue
4339  *
4340  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4341  */
4342 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4343 {
4344         struct pool_workqueue *pwq;
4345         int node;
4346
4347         /*
4348          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4349          * lead to sysfs name conflicts.
4350          */
4351         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4352
4353         /* drain it before proceeding with destruction */
4354         drain_workqueue(wq);
4355
4356         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4357         if (wq->rescuer) {
4358                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4359
4360                 /* this prevents new queueing */
4361                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4362                 wq->rescuer = NULL;
4363                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4364
4365                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4366                 kthread_stop(rescuer->task);
4367                 kfree(rescuer);
4368         }
4369
4370         /*
4371          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4372          * in-flight operations which may do put_pwq().
4373          */
4374         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4375         mutex_lock(&wq->mutex);
4376         for_each_pwq(pwq, wq) {
4377                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4378                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4379                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4380                                 __func__, wq->name);
4381                         show_pwq(pwq);
4382                         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4383                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4384                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4385                         show_workqueue_state();
4386                         return;
4387                 }
4388                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4389         }
4390         mutex_unlock(&wq->mutex);
4391         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4392
4393         /*
4394          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4395          * flushing is complete in case freeze races us.
4396          */
4397         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4398         list_del_rcu(&wq->list);
4399         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4400
4401         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4402                 wq_unregister_lockdep(wq);
4403                 /*
4404                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4405                  * schedule RCU free.
4406                  */
4407                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4408         } else {
4409                 /*
4410                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4411                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4412                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4413                  */
4414                 for_each_node(node) {
4415                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4416                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4417                         put_pwq_unlocked(pwq);
4418                 }
4419
4420                 /*
4421                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4422                  * put.  Don't access it afterwards.
4423                  */
4424                 pwq = wq->dfl_pwq;
4425                 wq->dfl_pwq = NULL;
4426                 put_pwq_unlocked(pwq);
4427         }
4428 }
4429 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4430
4431 /**
4432  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4433  * @wq: target workqueue
4434  * @max_active: new max_active value.
4435  *
4436  * Set max_active of @wq to @max_active.
4437  *
4438  * CONTEXT:
4439  * Don't call from IRQ context.
4440  */
4441 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4442 {
4443         struct pool_workqueue *pwq;
4444
4445         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4446         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4447                 return;
4448
4449         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4450
4451         mutex_lock(&wq->mutex);
4452
4453         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4454         wq->saved_max_active = max_active;
4455
4456         for_each_pwq(pwq, wq)
4457                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4458
4459         mutex_unlock(&wq->mutex);
4460 }
4461 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4462
4463 /**
4464  * current_work - retrieve %current task's work struct
4465  *
4466  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4467  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4468  *
4469  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4470  */
4471 struct work_struct *current_work(void)
4472 {
4473         struct worker *worker = current_wq_worker();
4474
4475         return worker ? worker->current_work : NULL;
4476 }
4477 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4478
4479 /**
4480  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4481  *
4482  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4483  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4484  *
4485  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4486  */
4487 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4488 {
4489         struct worker *worker = current_wq_worker();
4490
4491         return worker && worker->rescue_wq;
4492 }
4493
4494 /**
4495  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4496  * @cpu: CPU in question
4497  * @wq: target workqueue
4498  *
4499  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4500  * no synchronization around this function and the test result is
4501  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4502  *
4503  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4504  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4505  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4506  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4507  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4508  *
4509  * Return:
4510  * %true if congested, %false otherwise.
4511  */
4512 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4513 {
4514         struct pool_workqueue *pwq;
4515         bool ret;
4516
4517         rcu_read_lock();
4518         preempt_disable();
4519
4520         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4521                 cpu = smp_processor_id();
4522
4523         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4524                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4525         else
4526                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4527
4528         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4529         preempt_enable();
4530         rcu_read_unlock();
4531
4532         return ret;
4533 }
4534 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4535
4536 /**
4537  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4538  * @work: the work to be tested
4539  *
4540  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4541  * synchronization around this function and the test result is
4542  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4543  *
4544  * Return:
4545  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4546  */
4547 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4548 {
4549         struct worker_pool *pool;
4550         unsigned long flags;
4551         unsigned int ret = 0;
4552
4553         if (work_pending(work))
4554                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4555
4556         rcu_read_lock();
4557         pool = get_work_pool(work);
4558         if (pool) {
4559                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4560                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4561                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4562                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4563         }
4564         rcu_read_unlock();
4565
4566         return ret;
4567 }
4568 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4569
4570 /**
4571  * set_worker_desc - set description for the current work item
4572  * @fmt: printf-style format string
4573  * @...: arguments for the format string
4574  *
4575  * This function can be called by a running work function to describe what
4576  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4577  * information will be printed out together to help debugging.  The
4578  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4579  */
4580 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4581 {
4582         struct worker *worker = current_wq_worker();
4583         va_list args;
4584
4585         if (worker) {
4586                 va_start(args, fmt);
4587                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4588                 va_end(args);
4589         }
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4592
4593 /**
4594  * print_worker_info - print out worker information and description
4595  * @log_lvl: the log level to use when printing
4596  * @task: target task
4597  *
4598  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4599  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4600  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4601  *
4602  * This function can be safely called on any task as long as the
4603  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4604  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4605  */
4606 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4607 {
4608         work_func_t *fn = NULL;
4609         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4610         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4611         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4612         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4613         struct worker *worker;
4614
4615         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4616                 return;
4617
4618         /*
4619          * This function is called without any synchronization and @task
4620          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4621          */
4622         worker = kthread_probe_data(task);
4623
4624         /*
4625          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4626          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4627          */
4628         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4629         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4630         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4631         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4632         probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4633
4634         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4635                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4636                 if (strcmp(name, desc))
4637                         pr_cont(" (%s)", desc);
4638                 pr_cont("\n");
4639         }
4640 }
4641
4642 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4643 {
4644         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4645         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4646                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4647         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4648 }
4649
4650 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4651 {
4652         if (work->func == wq_barrier_func) {
4653                 struct wq_barrier *barr;
4654
4655                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4656
4657                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4658                         task_pid_nr(barr->task));
4659         } else {
4660                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4661         }
4662 }
4663
4664 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4665 {
4666         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4667         struct work_struct *work;
4668         struct worker *worker;
4669         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4670         int bkt;
4671
4672         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4673         pr_cont_pool_info(pool);
4674
4675         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4676                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4677                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4678
4679         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4680                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4681                         has_in_flight = true;
4682                         break;
4683                 }
4684         }
4685         if (has_in_flight) {
4686                 bool comma = false;
4687
4688                 pr_info("    in-flight:");
4689                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4690                         if (worker->current_pwq != pwq)
4691                                 continue;
4692
4693                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4694                                 task_pid_nr(worker->task),
4695                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4696                                 worker->current_func);
4697                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4698                                 pr_cont_work(false, work);
4699                         comma = true;
4700                 }
4701                 pr_cont("\n");
4702         }
4703
4704         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4705                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4706                         has_pending = true;
4707                         break;
4708                 }
4709         }
4710         if (has_pending) {
4711                 bool comma = false;
4712
4713                 pr_info("    pending:");
4714                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4715                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4716                                 continue;
4717
4718                         pr_cont_work(comma, work);
4719                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4720                 }
4721                 pr_cont("\n");
4722         }
4723
4724         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4725                 bool comma = false;
4726
4727                 pr_info("    delayed:");
4728                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4729                         pr_cont_work(comma, work);
4730                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4731                 }
4732                 pr_cont("\n");
4733         }
4734 }
4735
4736 /**
4737  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4738  *
4739  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4740  * all busy workqueues and pools.
4741  */
4742 void show_workqueue_state(void)
4743 {
4744         struct workqueue_struct *wq;
4745         struct worker_pool *pool;
4746         unsigned long flags;
4747         int pi;
4748
4749         rcu_read_lock();
4750
4751         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4752
4753         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4754                 struct pool_workqueue *pwq;
4755                 bool idle = true;
4756
4757                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4758                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4759                                 idle = false;
4760                                 break;
4761                         }
4762                 }
4763                 if (idle)
4764                         continue;
4765
4766                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4767
4768                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4769                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4770                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4771                                 show_pwq(pwq);
4772                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4773                         /*
4774                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4775                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4776                          * hard lockup.
4777                          */
4778                         touch_nmi_watchdog();
4779                 }
4780         }
4781
4782         for_each_pool(pool, pi) {
4783                 struct worker *worker;
4784                 bool first = true;
4785
4786                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4787                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4788                         goto next_pool;
4789
4790                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4791                 pr_cont_pool_info(pool);
4792                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4793                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4794                         pool->nr_workers);
4795                 if (pool->manager)
4796                         pr_cont(" manager: %d",
4797                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4798                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4799                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4800                                 task_pid_nr(worker->task));
4801                         first = false;
4802                 }
4803                 pr_cont("\n");
4804         next_pool:
4805                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4806                 /*
4807                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4808                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4809                  * hard lockup.
4810                  */
4811                 touch_nmi_watchdog();
4812         }
4813
4814         rcu_read_unlock();
4815 }
4816
4817 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4818 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4819 {
4820         int off;
4821
4822         /* always show the actual comm */
4823         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4824         if (off < 0)
4825                 return;
4826
4827         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4828         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4829
4830         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4831                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4832                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4833
4834                 if (pool) {
4835                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4836                         /*
4837                          * ->desc tracks information (wq name or
4838                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4839                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4840                          */
4841                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4842                                 if (worker->current_work)
4843                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4844                                                   worker->desc);
4845                                 else
4846                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4847                                                   worker->desc);
4848                         }
4849                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4850                 }
4851         }
4852
4853         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4854 }
4855
4856 #ifdef CONFIG_SMP
4857
4858 /*
4859  * CPU hotplug.
4860  *
4861  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4862  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4863  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4864  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4865  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4866  * blocked draining impractical.
4867  *
4868  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4869  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4870  * cpu comes back online.
4871  */
4872
4873 static void unbind_workers(int cpu)
4874 {
4875         struct worker_pool *pool;
4876         struct worker *worker;
4877
4878         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4879                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4880                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4881
4882                 /*
4883                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4884                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4885                  * except for the ones which are still executing works from
4886                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4887                  * this, they may become diasporas.
4888                  */
4889                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4890                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4891
4892                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4893
4894                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4895                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4896
4897                 /*
4898                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4899                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4900                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4901                  * from other cpus.
4902                  */
4903                 schedule();
4904
4905                 /*
4906                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4907                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4908                  * and keep_working() are always true as long as the
4909                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4910                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4911                  * are served by workers tied to the pool.
4912                  */
4913                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4914
4915                 /*
4916                  * With concurrency management just turned off, a busy
4917                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4918                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4919                  */
4920                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4921                 wake_up_worker(pool);
4922                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4923         }
4924 }
4925
4926 /**
4927  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4928  * @pool: pool of interest
4929  *
4930  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4931  */
4932 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4933 {
4934         struct worker *worker;
4935
4936         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4937
4938         /*
4939          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4940          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4941          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4942          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4943          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4944          */
4945         for_each_pool_worker(worker, pool)
4946                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4947                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4948
4949         spin_lock_irq(&pool->lock);
4950
4951         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4952
4953         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4954                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4955
4956                 /*
4957                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4958                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4959                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4960                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4961                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4962                  * be bound before @pool->lock is released.
4963                  */
4964                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4965                         wake_up_process(worker->task);
4966
4967                 /*
4968                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4969                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4970                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4971                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4972                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4973                  * concurrency management.  Note that when or whether
4974                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4975                  *
4976                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4977                  * tested without holding any lock in
4978                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4979                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4980                  * management operations.
4981                  */
4982                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4983                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4984                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4985                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4986         }
4987
4988         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4989 }
4990
4991 /**
4992  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4993  * @pool: unbound pool of interest
4994  * @cpu: the CPU which is coming up
4995  *
4996  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4997  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4998  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4999  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5000  */
5001 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5002 {
5003         static cpumask_t cpumask;
5004         struct worker *worker;
5005
5006         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5007
5008         /* is @cpu allowed for @pool? */
5009         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5010                 return;
5011
5012         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5013
5014         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5015         for_each_pool_worker(worker, pool)
5016                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5017 }
5018
5019 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5020 {
5021         struct worker_pool *pool;
5022
5023         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5024                 if (pool->nr_workers)
5025                         continue;
5026                 if (!create_worker(pool))
5027                         return -ENOMEM;
5028         }
5029         return 0;
5030 }
5031
5032 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5033 {
5034         struct worker_pool *pool;
5035         struct workqueue_struct *wq;
5036         int pi;
5037
5038         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5039
5040         for_each_pool(pool, pi) {
5041                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5042
5043                 if (pool->cpu == cpu)
5044                         rebind_workers(pool);
5045                 else if (pool->cpu < 0)
5046                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5047
5048                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5049         }
5050
5051         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5052         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5053                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5054
5055         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5056         return 0;
5057 }
5058
5059 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5060 {
5061         struct workqueue_struct *wq;
5062
5063         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5064         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5065                 return -1;
5066
5067         unbind_workers(cpu);
5068
5069         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5070         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5071         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5072                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5073         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5074
5075         return 0;
5076 }
5077
5078 struct work_for_cpu {
5079         struct work_struct work;
5080         long (*fn)(void *);
5081         void *arg;
5082         long ret;
5083 };
5084
5085 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5086 {
5087         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5088
5089         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5090 }
5091
5092 /**
5093  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5094  * @cpu: the cpu to run on
5095  * @fn: the function to run
5096  * @arg: the function arg
5097  *
5098  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5099  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5100  *
5101  * Return: The value @fn returns.
5102  */
5103 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5104 {
5105         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5106
5107         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5108         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5109         flush_work(&wfc.work);
5110         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5111         return wfc.ret;
5112 }
5113 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5114
5115 /**
5116  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5117  * @cpu: the cpu to run on
5118  * @fn:  the function to run
5119  * @arg: the function argument
5120  *
5121  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5122  * any locks which would prevent @fn from completing.
5123  *
5124  * Return: The value @fn returns.
5125  */
5126 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5127 {
5128         long ret = -ENODEV;
5129
5130         get_online_cpus();
5131         if (cpu_online(cpu))
5132                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5133         put_online_cpus();
5134         return ret;
5135 }
5136 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5137 #endif /* CONFIG_SMP */
5138
5139 #ifdef CONFIG_FREEZER
5140
5141 /**
5142  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5143  *
5144  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5145  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5146  * pool->worklist.
5147  *
5148  * CONTEXT:
5149  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5150  */
5151 void freeze_workqueues_begin(void)
5152 {
5153         struct workqueue_struct *wq;
5154         struct pool_workqueue *pwq;
5155
5156         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5157
5158         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5159         workqueue_freezing = true;
5160
5161         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5162                 mutex_lock(&wq->mutex);
5163                 for_each_pwq(pwq, wq)
5164                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5165                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5166         }
5167
5168         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5169 }
5170
5171 /**
5172  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5173  *
5174  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5175  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5176  *
5177  * CONTEXT:
5178  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5179  *
5180  * Return:
5181  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5182  * is complete.
5183  */
5184 bool freeze_workqueues_busy(void)
5185 {
5186         bool busy = false;
5187         struct workqueue_struct *wq;
5188         struct pool_workqueue *pwq;
5189
5190         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5191
5192         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5193
5194         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5195                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5196                         continue;
5197                 /*
5198                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5199                  * to peek without lock.
5200                  */
5201                 rcu_read_lock();
5202                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5203                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5204                         if (pwq->nr_active) {
5205                                 busy = true;
5206                                 rcu_read_unlock();
5207                                 goto out_unlock;
5208                         }
5209                 }
5210                 rcu_read_unlock();
5211         }
5212 out_unlock:
5213         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5214         return busy;
5215 }
5216
5217 /**
5218  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5219  *
5220  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5221  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5222  *
5223  * CONTEXT:
5224  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5225  */
5226 void thaw_workqueues(void)
5227 {
5228         struct workqueue_struct *wq;
5229         struct pool_workqueue *pwq;
5230
5231         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5232
5233         if (!workqueue_freezing)
5234                 goto out_unlock;
5235
5236         workqueue_freezing = false;
5237
5238         /* restore max_active and repopulate worklist */
5239         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5240                 mutex_lock(&wq->mutex);
5241                 for_each_pwq(pwq, wq)
5242                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5243                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5244         }
5245
5246 out_unlock:
5247         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5248 }
5249 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5250
5251 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5252 {
5253         LIST_HEAD(ctxs);
5254         int ret = 0;
5255         struct workqueue_struct *wq;
5256         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5257
5258         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5259
5260         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5261                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5262                         continue;
5263                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5264                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5265                         continue;
5266
5267                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5268                 if (!ctx) {
5269                         ret = -ENOMEM;
5270                         break;
5271                 }
5272
5273                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5274         }
5275
5276         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5277                 if (!ret)
5278                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5279                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5280         }
5281
5282         return ret;
5283 }
5284
5285 /**
5286  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5287  *  @cpumask: the cpumask to set
5288  *
5289  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5290  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5291  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5292  *
5293  *  Retun:      0       - Success
5294  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5295  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5296  */
5297 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5298 {
5299         int ret = -EINVAL;
5300         cpumask_var_t saved_cpumask;
5301
5302         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5303                 return -ENOMEM;
5304
5305         /*
5306          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5307          * If the user wishes to include them, we allow that.
5308          */
5309         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5310         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5311                 apply_wqattrs_lock();
5312
5313                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5314                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5315
5316                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5317                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5318                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5319
5320                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5321                 if (ret < 0)
5322                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5323
5324                 apply_wqattrs_unlock();
5325         }
5326
5327         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5328         return ret;
5329 }
5330
5331 #ifdef CONFIG_SYSFS
5332 /*
5333  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5334  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5335  * following attributes.
5336  *
5337  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5338  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5339  *
5340  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5341  *
5342  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5343  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5344  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5345  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5346  */
5347 struct wq_device {
5348         struct workqueue_struct         *wq;
5349         struct device                   dev;
5350 };
5351
5352 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5353 {
5354         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5355
5356         return wq_dev->wq;
5357 }
5358
5359 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5360                             char *buf)
5361 {
5362         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5363
5364         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5365 }
5366 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5367
5368 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5369                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5370 {
5371         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5372
5373         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5374 }
5375
5376 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5377                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5378                                 size_t count)
5379 {
5380         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5381         int val;
5382
5383         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5384                 return -EINVAL;
5385
5386         workqueue_set_max_active(wq, val);
5387         return count;
5388 }
5389 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5390
5391 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5392         &dev_attr_per_cpu.attr,
5393         &dev_attr_max_active.attr,
5394         NULL,
5395 };
5396 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5397
5398 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5399                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5400 {
5401         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5402         const char *delim = "";
5403         int node, written = 0;
5404
5405         get_online_cpus();
5406         rcu_read_lock();
5407         for_each_node(node) {
5408                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5409                                      "%s%d:%d", delim, node,
5410                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5411                 delim = " ";
5412         }
5413         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5414         rcu_read_unlock();
5415         put_online_cpus();
5416
5417         return written;
5418 }
5419
5420 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5421                             char *buf)
5422 {
5423         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5424         int written;
5425
5426         mutex_lock(&wq->mutex);
5427         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5428         mutex_unlock(&wq->mutex);
5429
5430         return written;
5431 }
5432
5433 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5434 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5435 {
5436         struct workqueue_attrs *attrs;
5437
5438         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5439
5440         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5441         if (!attrs)
5442                 return NULL;
5443
5444         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5445         return attrs;
5446 }
5447
5448 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5449                              const char *buf, size_t count)
5450 {
5451         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5452         struct workqueue_attrs *attrs;
5453         int ret = -ENOMEM;
5454
5455         apply_wqattrs_lock();
5456
5457         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5458         if (!attrs)
5459                 goto out_unlock;
5460
5461         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5462             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5463                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5464         else
5465                 ret = -EINVAL;
5466
5467 out_unlock:
5468         apply_wqattrs_unlock();
5469         free_workqueue_attrs(attrs);
5470         return ret ?: count;
5471 }
5472
5473 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5474                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5475 {
5476         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5477         int written;
5478
5479         mutex_lock(&wq->mutex);
5480         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5481                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5482         mutex_unlock(&wq->mutex);
5483         return written;
5484 }
5485
5486 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5487                                 struct device_attribute *attr,
5488                                 const char *buf, size_t count)
5489 {
5490         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5491         struct workqueue_attrs *attrs;
5492         int ret = -ENOMEM;
5493
5494         apply_wqattrs_lock();
5495
5496         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5497         if (!attrs)
5498                 goto out_unlock;
5499
5500         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5501         if (!ret)
5502                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5503
5504 out_unlock:
5505         apply_wqattrs_unlock();
5506         free_workqueue_attrs(attrs);
5507         return ret ?: count;
5508 }
5509
5510 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5511                             char *buf)
5512 {
5513         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5514         int written;
5515
5516         mutex_lock(&wq->mutex);
5517         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5518                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5519         mutex_unlock(&wq->mutex);
5520
5521         return written;
5522 }
5523
5524 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5525                              const char *buf, size_t count)
5526 {
5527         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5528         struct workqueue_attrs *attrs;
5529         int v, ret = -ENOMEM;
5530
5531         apply_wqattrs_lock();
5532
5533         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5534         if (!attrs)
5535                 goto out_unlock;
5536
5537         ret = -EINVAL;
5538         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5539                 attrs->no_numa = !v;
5540                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5541         }
5542
5543 out_unlock:
5544         apply_wqattrs_unlock();
5545         free_workqueue_attrs(attrs);
5546         return ret ?: count;
5547 }
5548
5549 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5550         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5551         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5552         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5553         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5554         __ATTR_NULL,
5555 };
5556
5557 static struct bus_type wq_subsys = {
5558         .name                           = "workqueue",
5559         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5560 };
5561
5562 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5563                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5564 {
5565         int written;
5566
5567         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5568         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5569                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5570         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5571
5572         return written;
5573 }
5574
5575 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5576                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5577 {
5578         cpumask_var_t cpumask;
5579         int ret;
5580
5581         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5582                 return -ENOMEM;
5583
5584         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5585         if (!ret)
5586                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5587
5588         free_cpumask_var(cpumask);
5589         return ret ? ret : count;
5590 }
5591
5592 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5593         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5594                wq_unbound_cpumask_store);
5595
5596 static int __init wq_sysfs_init(void)
5597 {
5598         int err;
5599
5600         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5601         if (err)
5602                 return err;
5603
5604         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5605 }
5606 core_initcall(wq_sysfs_init);
5607
5608 static void wq_device_release(struct device *dev)
5609 {
5610         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5611
5612         kfree(wq_dev);
5613 }
5614
5615 /**
5616  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5617  * @wq: the workqueue to register
5618  *
5619  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5620  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5621  * which is the preferred method.
5622  *
5623  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5624  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5625  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5626  * attributes.
5627  *
5628  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5629  */
5630 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5631 {
5632         struct wq_device *wq_dev;
5633         int ret;
5634
5635         /*
5636          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5637          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5638          * workqueues.
5639          */
5640         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5641                 return -EINVAL;
5642
5643         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5644         if (!wq_dev)
5645                 return -ENOMEM;
5646
5647         wq_dev->wq = wq;
5648         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5649         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5650         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5651
5652         /*
5653          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5654          * everything is ready.
5655          */
5656         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5657
5658         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5659         if (ret) {
5660                 put_device(&wq_dev->dev);
5661                 wq->wq_dev = NULL;
5662                 return ret;
5663         }
5664
5665         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5666                 struct device_attribute *attr;
5667
5668                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5669                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5670                         if (ret) {
5671                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5672                                 wq->wq_dev = NULL;
5673                                 return ret;
5674                         }
5675                 }
5676         }
5677
5678         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5679         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5680         return 0;
5681 }
5682
5683 /**
5684  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5685  * @wq: the workqueue to unregister
5686  *
5687  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5688  */
5689 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5690 {
5691         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5692
5693         if (!wq->wq_dev)
5694                 return;
5695
5696         wq->wq_dev = NULL;
5697         device_unregister(&wq_dev->dev);
5698 }
5699 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5700 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5701 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5702
5703 /*
5704  * Workqueue watchdog.
5705  *
5706  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5707  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5708  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5709  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5710  * largely opaque.
5711  *
5712  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5713  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5714  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5715  *
5716  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5717  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5718  * corresponding sysfs parameter file.
5719  */
5720 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5721
5722 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5723 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5724
5725 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5726 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5727
5728 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5729 {
5730         int cpu;
5731
5732         wq_watchdog_touched = jiffies;
5733         for_each_possible_cpu(cpu)
5734                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5735 }
5736
5737 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5738 {
5739         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5740         bool lockup_detected = false;
5741         struct worker_pool *pool;
5742         int pi;
5743
5744         if (!thresh)
5745                 return;
5746
5747         rcu_read_lock();
5748
5749         for_each_pool(pool, pi) {
5750                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5751
5752                 if (list_empty(&pool->worklist))
5753                         continue;
5754
5755                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5756                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5757                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5758
5759                 if (time_after(pool_ts, touched))
5760                         ts = pool_ts;
5761                 else
5762                         ts = touched;
5763
5764                 if (pool->cpu >= 0) {
5765                         unsigned long cpu_touched =
5766                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5767                                                   pool->cpu));
5768                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5769                                 ts = cpu_touched;
5770                 }
5771
5772                 /* did we stall? */
5773                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5774                         lockup_detected = true;
5775                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5776                         pr_cont_pool_info(pool);
5777                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5778                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5779                 }
5780         }
5781
5782         rcu_read_unlock();
5783
5784         if (lockup_detected)
5785                 show_workqueue_state();
5786
5787         wq_watchdog_reset_touched();
5788         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5789 }
5790
5791 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5792 {
5793         if (cpu >= 0)
5794                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5795         else
5796                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5797 }
5798
5799 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5800 {
5801         wq_watchdog_thresh = 0;
5802         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5803
5804         if (thresh) {
5805                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5806                 wq_watchdog_reset_touched();
5807                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5808         }
5809 }
5810
5811 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5812                                         const struct kernel_param *kp)
5813 {
5814         unsigned long thresh;
5815         int ret;
5816
5817         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5818         if (ret)
5819                 return ret;
5820
5821         if (system_wq)
5822                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5823         else
5824                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5825
5826         return 0;
5827 }
5828
5829 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5830         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5831         .get    = param_get_ulong,
5832 };
5833
5834 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5835                 0644);
5836
5837 static void wq_watchdog_init(void)
5838 {
5839         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5840         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5841 }
5842
5843 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5844
5845 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5846
5847 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5848
5849 static void __init wq_numa_init(void)
5850 {
5851         cpumask_var_t *tbl;
5852         int node, cpu;
5853
5854         if (num_possible_nodes() <= 1)
5855                 return;
5856
5857         if (wq_disable_numa) {
5858                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5859                 return;
5860         }
5861
5862         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5863         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5864
5865         /*
5866          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5867          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5868          * fully initialized by now.
5869          */
5870         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5871         BUG_ON(!tbl);
5872
5873         for_each_node(node)
5874                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5875                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5876
5877         for_each_possible_cpu(cpu) {
5878                 node = cpu_to_node(cpu);
5879                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5880                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5881                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5882                         return;
5883                 }
5884                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5885         }
5886
5887         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5888         wq_numa_enabled = true;
5889 }
5890
5891 /**
5892  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5893  *
5894  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5895  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5896  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5897  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5898  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5899  * created and scheduled right before early initcalls.
5900  */
5901 void __init workqueue_init_early(void)
5902 {
5903         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5904         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5905         int i, cpu;
5906
5907         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5908
5909         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5910         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5911
5912         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5913
5914         /* initialize CPU pools */
5915         for_each_possible_cpu(cpu) {
5916                 struct worker_pool *pool;
5917
5918                 i = 0;
5919                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5920                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5921                         pool->cpu = cpu;
5922                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5923                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5924                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5925
5926                         /* alloc pool ID */
5927                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5928                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5929                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5930                 }
5931         }
5932
5933         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5934         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5935                 struct workqueue_attrs *attrs;
5936
5937                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5938                 attrs->nice = std_nice[i];
5939                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5940
5941                 /*
5942                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5943                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5944                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5945                  */
5946                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5947                 attrs->nice = std_nice[i];
5948                 attrs->no_numa = true;
5949                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5950         }
5951
5952         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5953         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5954         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5955         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5956                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5957         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5958                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5959         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5960                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5961         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5962                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5963                                               0);
5964         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5965                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5966                !system_power_efficient_wq ||
5967                !system_freezable_power_efficient_wq);
5968 }
5969
5970 /**
5971  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5972  *
5973  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5974  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5975  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5976  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5977  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5978  */
5979 void __init workqueue_init(void)
5980 {
5981         struct workqueue_struct *wq;
5982         struct worker_pool *pool;
5983         int cpu, bkt;
5984
5985         /*
5986          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
5987          * CPU to node mapping may not be available that early on some
5988          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
5989          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
5990          * affinity, fix them up.
5991          *
5992          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
5993          */
5994         wq_numa_init();
5995
5996         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5997
5998         for_each_possible_cpu(cpu) {
5999                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6000                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6001                 }
6002         }
6003
6004         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6005                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6006                 WARN(init_rescuer(wq),
6007                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6008                      wq->name);
6009         }
6010
6011         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6012
6013         /* create the initial workers */
6014         for_each_online_cpu(cpu) {
6015                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6016                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6017                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6018                 }
6019         }
6020
6021         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6022                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6023
6024         wq_online = true;
6025         wq_watchdog_init();
6026 }