OSDN Git Service

MIPS: VDSO: Prevent use of smp_processor_id()
[android-x86/kernel.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52
53 #include "workqueue_internal.h"
54
55 enum {
56         /*
57          * worker_pool flags
58          *
59          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
60          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
61          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
62          * is in effect.
63          *
64          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
65          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
66          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
67          *
68          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
69          * attach_mutex to avoid changing binding state while
70          * worker_attach_to_pool() is in progress.
71          */
72         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
73         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
74
75         /* worker flags */
76         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
77         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
78         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
79         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
80         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
81         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
82
83         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
84                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
85
86         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
87
88         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
89         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
90
91         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
92         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
93
94         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
95                                                 /* call for help after 10ms
96                                                    (min two ticks) */
97         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
98         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
99
100         /*
101          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
102          * all cpus.  Give MIN_NICE.
103          */
104         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
105         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106
107         WQ_NAME_LEN             = 24,
108 };
109
110 /*
111  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
112  *
113  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
114  *    everyone else.
115  *
116  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
117  *    only be modified and accessed from the local cpu.
118  *
119  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
120  *
121  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
122  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
123  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
124  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
125  *
126  * A: pool->attach_mutex protected.
127  *
128  * PL: wq_pool_mutex protected.
129  *
130  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
131  *
132  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
133  *
134  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
135  *      sched-RCU for reads.
136  *
137  * WQ: wq->mutex protected.
138  *
139  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
140  *
141  * MD: wq_mayday_lock protected.
142  */
143
144 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
145
146 struct worker_pool {
147         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
148         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
149         int                     node;           /* I: the associated node ID */
150         int                     id;             /* I: pool ID */
151         unsigned int            flags;          /* X: flags */
152
153         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
154
155         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
156         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
157
158         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
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         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
170         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
171         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
172         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
173         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
174
175         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
176
177         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
178         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
179         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
180
181         /*
182          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
183          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
184          * cacheline.
185          */
186         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
187
188         /*
189          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
190          * from get_work_pool().
191          */
192         struct rcu_head         rcu;
193 } ____cacheline_aligned_in_smp;
194
195 /*
196  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
197  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
198  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
199  * number of flag bits.
200  */
201 struct pool_workqueue {
202         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
203         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
204         int                     work_color;     /* L: current color */
205         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
206         int                     refcnt;         /* L: reference count */
207         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
208                                                 /* L: nr of in_flight works */
209         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
210         int                     max_active;     /* L: max active works */
211         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
212         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
213         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
214
215         /*
216          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
217          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
218          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
219          * determined without grabbing wq->mutex.
220          */
221         struct work_struct      unbound_release_work;
222         struct rcu_head         rcu;
223 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
224
225 /*
226  * Structure used to wait for workqueue flush.
227  */
228 struct wq_flusher {
229         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
230         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
231         struct completion       done;           /* flush completion */
232 };
233
234 struct wq_device;
235
236 /*
237  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
238  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
239  */
240 struct workqueue_struct {
241         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
242         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
243
244         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
245         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
246         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
247         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
248         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
249         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
250         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
251
252         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
253         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
254
255         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
256         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
257
258         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
259         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
260
261 #ifdef CONFIG_SYSFS
262         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
263 #endif
264 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
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 sched-RCU protected to allow
271          * walking 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_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
295
296 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
297 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
298
299 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
300 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
301 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
302
303 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
304 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
305
306 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
307 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
308
309 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
310 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
311
312 /*
313  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
314  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
315  * to uncover usages which depend on it.
316  */
317 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
318 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
319 #else
320 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
321 #endif
322 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
323
324 /* the per-cpu worker pools */
325 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
326
327 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
328
329 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
330 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
331
332 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
333 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
334
335 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
339 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
340 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
342 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
344 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
346 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
348 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
350 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
352
353 static int worker_thread(void *__worker);
354 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
355
356 #define CREATE_TRACE_POINTS
357 #include <trace/events/workqueue.h>
358
359 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
360         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
361                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
362                          "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
363
364 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
365         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
366                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
367                          "sched RCU or wq->mutex should be held")
368
369 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
370         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
371                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
372                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
373                          "sched RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
374
375 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
376         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
377              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
378              (pool)++)
379
380 /**
381  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
382  * @pool: iteration cursor
383  * @pi: integer used for iteration
384  *
385  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
386  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
387  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
388  *
389  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
390  * ignored.
391  */
392 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
393         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
394                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
395                 else
396
397 /**
398  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
399  * @worker: iteration cursor
400  * @pool: worker_pool to iterate workers of
401  *
402  * This must be called with @pool->attach_mutex.
403  *
404  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
405  * ignored.
406  */
407 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
408         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
409                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
410                 else
411
412 /**
413  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
414  * @pwq: iteration cursor
415  * @wq: the target workqueue
416  *
417  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
418  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
419  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
420  *
421  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
422  * ignored.
423  */
424 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
425         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
426                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
427                 else
428
429 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
430
431 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
432
433 static void *work_debug_hint(void *addr)
434 {
435         return ((struct work_struct *) addr)->func;
436 }
437
438 static bool work_is_static_object(void *addr)
439 {
440         struct work_struct *work = addr;
441
442         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
443 }
444
445 /*
446  * fixup_init is called when:
447  * - an active object is initialized
448  */
449 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
450 {
451         struct work_struct *work = addr;
452
453         switch (state) {
454         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
455                 cancel_work_sync(work);
456                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
457                 return true;
458         default:
459                 return false;
460         }
461 }
462
463 /*
464  * fixup_free is called when:
465  * - an active object is freed
466  */
467 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
468 {
469         struct work_struct *work = addr;
470
471         switch (state) {
472         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
473                 cancel_work_sync(work);
474                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
475                 return true;
476         default:
477                 return false;
478         }
479 }
480
481 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
482         .name           = "work_struct",
483         .debug_hint     = work_debug_hint,
484         .is_static_object = work_is_static_object,
485         .fixup_init     = work_fixup_init,
486         .fixup_free     = work_fixup_free,
487 };
488
489 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
490 {
491         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
492 }
493
494 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
495 {
496         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
497 }
498
499 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
500 {
501         if (onstack)
502                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
503         else
504                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
507
508 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
509 {
510         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
513
514 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
515 {
516         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
517         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
518 }
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
520
521 #else
522 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
523 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
524 #endif
525
526 /**
527  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
528  * @pool: the pool pointer of interest
529  *
530  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
531  * successfully, -errno on failure.
532  */
533 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
534 {
535         int ret;
536
537         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
538
539         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
540                         GFP_KERNEL);
541         if (ret >= 0) {
542                 pool->id = ret;
543                 return 0;
544         }
545         return ret;
546 }
547
548 /**
549  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
550  * @wq: the target workqueue
551  * @node: the node ID
552  *
553  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or sched RCU
554  * read locked.
555  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
556  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
557  *
558  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
559  */
560 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
561                                                   int node)
562 {
563         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
564
565         /*
566          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
567          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
568          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
569          * happens, this workaround can be removed.
570          */
571         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
572                 return wq->dfl_pwq;
573
574         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
575 }
576
577 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
578 {
579         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
580 }
581
582 static int get_work_color(struct work_struct *work)
583 {
584         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
585                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
586 }
587
588 static int work_next_color(int color)
589 {
590         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
591 }
592
593 /*
594  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
595  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
596  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
597  *
598  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
599  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
600  * work->data.  These functions should only be called while the work is
601  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
602  *
603  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
604  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
605  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
606  * available only while the work item is queued.
607  *
608  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
609  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
610  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
611  * try to steal the PENDING bit.
612  */
613 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
614                                  unsigned long flags)
615 {
616         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
617         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
618 }
619
620 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
621                          unsigned long extra_flags)
622 {
623         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
624                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
625 }
626
627 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
628                                            int pool_id)
629 {
630         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
631                       WORK_STRUCT_PENDING);
632 }
633
634 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
635                                             int pool_id)
636 {
637         /*
638          * The following wmb is paired with the implied mb in
639          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
640          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
641          * owner.
642          */
643         smp_wmb();
644         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
645         /*
646          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
647          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
648          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
649          * reordering can lead to a missed execution on attempt to qeueue
650          * the same @work.  E.g. consider this case:
651          *
652          *   CPU#0                         CPU#1
653          *   ----------------------------  --------------------------------
654          *
655          * 1  STORE event_indicated
656          * 2  queue_work_on() {
657          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
658          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
659          * 5                                 set_work_data() # clear bit
660          * 6                                 smp_mb()
661          * 7                               work->current_func() {
662          * 8                                  LOAD event_indicated
663          *                                 }
664          *
665          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
666          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
667          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
668          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
669          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
670          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
671          * before actual STORE.
672          */
673         smp_mb();
674 }
675
676 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
677 {
678         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
679         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
680 }
681
682 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
683 {
684         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
685
686         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
687                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
688         else
689                 return NULL;
690 }
691
692 /**
693  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
694  * @work: the work item of interest
695  *
696  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
697  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
698  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
699  *
700  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
701  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
702  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
703  * returned pool is and stays online.
704  *
705  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
706  */
707 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
708 {
709         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
710         int pool_id;
711
712         assert_rcu_or_pool_mutex();
713
714         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
715                 return ((struct pool_workqueue *)
716                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
717
718         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
719         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
720                 return NULL;
721
722         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
723 }
724
725 /**
726  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
727  * @work: the work item of interest
728  *
729  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
730  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
731  */
732 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
733 {
734         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
735
736         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
737                 return ((struct pool_workqueue *)
738                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
739
740         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
741 }
742
743 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
744 {
745         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
746
747         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
748         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
749 }
750
751 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
754
755         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
756 }
757
758 /*
759  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
760  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
761  * they're being called with pool->lock held.
762  */
763
764 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
765 {
766         return !atomic_read(&pool->nr_running);
767 }
768
769 /*
770  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
771  * running workers.
772  *
773  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
774  * function will always return %true for unbound pools as long as the
775  * worklist isn't empty.
776  */
777 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
778 {
779         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
780 }
781
782 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
783 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
784 {
785         return pool->nr_idle;
786 }
787
788 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
789 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
790 {
791         return !list_empty(&pool->worklist) &&
792                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
793 }
794
795 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
796 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
797 {
798         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
799 }
800
801 /* Do we have too many workers and should some go away? */
802 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
803 {
804         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
805         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
806         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
807
808         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
809 }
810
811 /*
812  * Wake up functions.
813  */
814
815 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
816 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
817 {
818         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
819                 return NULL;
820
821         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
822 }
823
824 /**
825  * wake_up_worker - wake up an idle worker
826  * @pool: worker pool to wake worker from
827  *
828  * Wake up the first idle worker of @pool.
829  *
830  * CONTEXT:
831  * spin_lock_irq(pool->lock).
832  */
833 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
834 {
835         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
836
837         if (likely(worker))
838                 wake_up_process(worker->task);
839 }
840
841 /**
842  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
843  * @task: task waking up
844  * @cpu: CPU @task is waking up to
845  *
846  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
847  * being awoken.
848  *
849  * CONTEXT:
850  * spin_lock_irq(rq->lock)
851  */
852 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
853 {
854         struct worker *worker = kthread_data(task);
855
856         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
857                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
858                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
859         }
860 }
861
862 /**
863  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
864  * @task: task going to sleep
865  *
866  * This function is called during schedule() when a busy worker is
867  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
868  * returning pointer to its task.
869  *
870  * CONTEXT:
871  * spin_lock_irq(rq->lock)
872  *
873  * Return:
874  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
875  */
876 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
877 {
878         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
879         struct worker_pool *pool;
880
881         /*
882          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
883          * workers, also reach here, let's not access anything before
884          * checking NOT_RUNNING.
885          */
886         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
887                 return NULL;
888
889         pool = worker->pool;
890
891         /* this can only happen on the local cpu */
892         if (WARN_ON_ONCE(pool->cpu != raw_smp_processor_id()))
893                 return NULL;
894
895         /*
896          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
897          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
898          * Please read comment there.
899          *
900          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
901          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
902          * disabled, which in turn means that none else could be
903          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
904          * lock is safe.
905          */
906         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
907             !list_empty(&pool->worklist))
908                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
909         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
910 }
911
912 /**
913  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
914  * @worker: self
915  * @flags: flags to set
916  *
917  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
918  *
919  * CONTEXT:
920  * spin_lock_irq(pool->lock)
921  */
922 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
923 {
924         struct worker_pool *pool = worker->pool;
925
926         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
927
928         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
929         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
930             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
931                 atomic_dec(&pool->nr_running);
932         }
933
934         worker->flags |= flags;
935 }
936
937 /**
938  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
939  * @worker: self
940  * @flags: flags to clear
941  *
942  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
943  *
944  * CONTEXT:
945  * spin_lock_irq(pool->lock)
946  */
947 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
948 {
949         struct worker_pool *pool = worker->pool;
950         unsigned int oflags = worker->flags;
951
952         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
953
954         worker->flags &= ~flags;
955
956         /*
957          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
958          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
959          * of multiple flags, not a single flag.
960          */
961         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
962                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
963                         atomic_inc(&pool->nr_running);
964 }
965
966 /**
967  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
968  * @pool: pool of interest
969  * @work: work to find worker for
970  *
971  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
972  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
973  * to match, its current execution should match the address of @work and
974  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
975  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
976  * being executed.
977  *
978  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
979  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
980  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
981  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
982  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
983  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
984  *
985  * This function checks the work item address and work function to avoid
986  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
987  * work function which can introduce dependency onto itself through a
988  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
989  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
990  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
991  *
992  * CONTEXT:
993  * spin_lock_irq(pool->lock).
994  *
995  * Return:
996  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
997  * otherwise.
998  */
999 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1000                                                  struct work_struct *work)
1001 {
1002         struct worker *worker;
1003
1004         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1005                                (unsigned long)work)
1006                 if (worker->current_work == work &&
1007                     worker->current_func == work->func)
1008                         return worker;
1009
1010         return NULL;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * move_linked_works - move linked works to a list
1015  * @work: start of series of works to be scheduled
1016  * @head: target list to append @work to
1017  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1018  *
1019  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1020  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1021  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1022  *
1023  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1024  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1025  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1026  *
1027  * CONTEXT:
1028  * spin_lock_irq(pool->lock).
1029  */
1030 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1031                               struct work_struct **nextp)
1032 {
1033         struct work_struct *n;
1034
1035         /*
1036          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1037          * use NULL for list head.
1038          */
1039         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1040                 list_move_tail(&work->entry, head);
1041                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1042                         break;
1043         }
1044
1045         /*
1046          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1047          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1048          * needs to be updated.
1049          */
1050         if (nextp)
1051                 *nextp = n;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1056  * @pwq: pool_workqueue to get
1057  *
1058  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1059  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1060  */
1061 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1062 {
1063         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1064         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1065         pwq->refcnt++;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1070  * @pwq: pool_workqueue to put
1071  *
1072  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1073  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1074  */
1075 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1076 {
1077         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1078         if (likely(--pwq->refcnt))
1079                 return;
1080         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1081                 return;
1082         /*
1083          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1084          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1085          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1086          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1087          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1088          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1089          */
1090         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1091 }
1092
1093 /**
1094  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1095  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1096  *
1097  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1098  */
1099 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1100 {
1101         if (pwq) {
1102                 /*
1103                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1104                  * following lock operations are safe.
1105                  */
1106                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1107                 put_pwq(pwq);
1108                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1109         }
1110 }
1111
1112 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1113 {
1114         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1115
1116         trace_workqueue_activate_work(work);
1117         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1118                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1119         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1120         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1121         pwq->nr_active++;
1122 }
1123
1124 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1125 {
1126         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1127                                                     struct work_struct, entry);
1128
1129         pwq_activate_delayed_work(work);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1134  * @pwq: pwq of interest
1135  * @color: color of work which left the queue
1136  *
1137  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1138  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1139  *
1140  * CONTEXT:
1141  * spin_lock_irq(pool->lock).
1142  */
1143 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1144 {
1145         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1146         if (color == WORK_NO_COLOR)
1147                 goto out_put;
1148
1149         pwq->nr_in_flight[color]--;
1150
1151         pwq->nr_active--;
1152         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1153                 /* one down, submit a delayed one */
1154                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1155                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1156         }
1157
1158         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1159         if (likely(pwq->flush_color != color))
1160                 goto out_put;
1161
1162         /* are there still in-flight works? */
1163         if (pwq->nr_in_flight[color])
1164                 goto out_put;
1165
1166         /* this pwq is done, clear flush_color */
1167         pwq->flush_color = -1;
1168
1169         /*
1170          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1171          * will handle the rest.
1172          */
1173         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1174                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1175 out_put:
1176         put_pwq(pwq);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1181  * @work: work item to steal
1182  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1183  * @flags: place to store irq state
1184  *
1185  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1186  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1187  *
1188  * Return:
1189  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1190  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1191  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1192  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1193  *              for arbitrarily long
1194  *
1195  * Note:
1196  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1197  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1198  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1199  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1200  *
1201  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1202  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1203  *
1204  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1205  */
1206 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1207                                unsigned long *flags)
1208 {
1209         struct worker_pool *pool;
1210         struct pool_workqueue *pwq;
1211
1212         local_irq_save(*flags);
1213
1214         /* try to steal the timer if it exists */
1215         if (is_dwork) {
1216                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1217
1218                 /*
1219                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1220                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1221                  * running on the local CPU.
1222                  */
1223                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1224                         return 1;
1225         }
1226
1227         /* try to claim PENDING the normal way */
1228         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1229                 return 0;
1230
1231         /*
1232          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1233          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1234          */
1235         pool = get_work_pool(work);
1236         if (!pool)
1237                 goto fail;
1238
1239         spin_lock(&pool->lock);
1240         /*
1241          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1242          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1243          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1244          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1245          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1246          * item is currently queued on that pool.
1247          */
1248         pwq = get_work_pwq(work);
1249         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1250                 debug_work_deactivate(work);
1251
1252                 /*
1253                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1254                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1255                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1256                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1257                  * item is activated before grabbing.
1258                  */
1259                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1260                         pwq_activate_delayed_work(work);
1261
1262                 list_del_init(&work->entry);
1263                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1264
1265                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1266                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1267
1268                 spin_unlock(&pool->lock);
1269                 return 1;
1270         }
1271         spin_unlock(&pool->lock);
1272 fail:
1273         local_irq_restore(*flags);
1274         if (work_is_canceling(work))
1275                 return -ENOENT;
1276         cpu_relax();
1277         return -EAGAIN;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * insert_work - insert a work into a pool
1282  * @pwq: pwq @work belongs to
1283  * @work: work to insert
1284  * @head: insertion point
1285  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1286  *
1287  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1288  * work_struct flags.
1289  *
1290  * CONTEXT:
1291  * spin_lock_irq(pool->lock).
1292  */
1293 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1294                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1295 {
1296         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1297
1298         /* we own @work, set data and link */
1299         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1300         list_add_tail(&work->entry, head);
1301         get_pwq(pwq);
1302
1303         /*
1304          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1305          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1306          * around lazily while there are works to be processed.
1307          */
1308         smp_mb();
1309
1310         if (__need_more_worker(pool))
1311                 wake_up_worker(pool);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1316  * same workqueue.
1317  */
1318 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1319 {
1320         struct worker *worker;
1321
1322         worker = current_wq_worker();
1323         /*
1324          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1325          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1326          */
1327         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1332  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1333  * avoid perturbing sensitive tasks.
1334  */
1335 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1336 {
1337         static bool printed_dbg_warning;
1338         int new_cpu;
1339
1340         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1341                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1342                         return cpu;
1343         } else if (!printed_dbg_warning) {
1344                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1345                 printed_dbg_warning = true;
1346         }
1347
1348         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1349                 return cpu;
1350
1351         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1352         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1353         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1354                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1355                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1356                         return cpu;
1357         }
1358         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1359
1360         return new_cpu;
1361 }
1362
1363 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1364                          struct work_struct *work)
1365 {
1366         struct pool_workqueue *pwq;
1367         struct worker_pool *last_pool;
1368         struct list_head *worklist;
1369         unsigned int work_flags;
1370         unsigned int req_cpu = cpu;
1371
1372         /*
1373          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1374          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1375          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1376          * happen with IRQ disabled.
1377          */
1378         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1379
1380         debug_work_activate(work);
1381
1382         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1383         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1384             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1385                 return;
1386 retry:
1387         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1388                 cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1389
1390         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1391         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1392                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1393         else
1394                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1395
1396         /*
1397          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1398          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1399          * pool to guarantee non-reentrancy.
1400          */
1401         last_pool = get_work_pool(work);
1402         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1403                 struct worker *worker;
1404
1405                 spin_lock(&last_pool->lock);
1406
1407                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1408
1409                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1410                         pwq = worker->current_pwq;
1411                 } else {
1412                         /* meh... not running there, queue here */
1413                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1414                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1415                 }
1416         } else {
1417                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1418         }
1419
1420         /*
1421          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1422          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1423          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1424          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1425          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1426          * make forward-progress.
1427          */
1428         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1429                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1430                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1431                         cpu_relax();
1432                         goto retry;
1433                 }
1434                 /* oops */
1435                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1436                           wq->name, cpu);
1437         }
1438
1439         /* pwq determined, queue */
1440         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1441
1442         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1443                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1444                 return;
1445         }
1446
1447         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1448         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1449
1450         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1451                 trace_workqueue_activate_work(work);
1452                 pwq->nr_active++;
1453                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1454                 if (list_empty(worklist))
1455                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1456         } else {
1457                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1458                 worklist = &pwq->delayed_works;
1459         }
1460
1461         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1462
1463         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1464 }
1465
1466 /**
1467  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1468  * @cpu: CPU number to execute work on
1469  * @wq: workqueue to use
1470  * @work: work to queue
1471  *
1472  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1473  * can't go away.
1474  *
1475  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1476  */
1477 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1478                    struct work_struct *work)
1479 {
1480         bool ret = false;
1481         unsigned long flags;
1482
1483         local_irq_save(flags);
1484
1485         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1486                 __queue_work(cpu, wq, work);
1487                 ret = true;
1488         }
1489
1490         local_irq_restore(flags);
1491         return ret;
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1494
1495 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1496 {
1497         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1498
1499         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1500         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1503
1504 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1505                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1506 {
1507         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1508         struct work_struct *work = &dwork->work;
1509
1510         WARN_ON_ONCE(!wq);
1511         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1512                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1513         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1514         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1515
1516         /*
1517          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1518          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1519          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1520          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1521          */
1522         if (!delay) {
1523                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1524                 return;
1525         }
1526
1527         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1528
1529         dwork->wq = wq;
1530         dwork->cpu = cpu;
1531         timer->expires = jiffies + delay;
1532
1533         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1534                 add_timer_on(timer, cpu);
1535         else
1536                 add_timer(timer);
1537 }
1538
1539 /**
1540  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1541  * @cpu: CPU number to execute work on
1542  * @wq: workqueue to use
1543  * @dwork: work to queue
1544  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1545  *
1546  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1547  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1548  * execution.
1549  */
1550 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1551                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1552 {
1553         struct work_struct *work = &dwork->work;
1554         bool ret = false;
1555         unsigned long flags;
1556
1557         /* read the comment in __queue_work() */
1558         local_irq_save(flags);
1559
1560         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1561                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1562                 ret = true;
1563         }
1564
1565         local_irq_restore(flags);
1566         return ret;
1567 }
1568 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1569
1570 /**
1571  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1572  * @cpu: CPU number to execute work on
1573  * @wq: workqueue to use
1574  * @dwork: work to queue
1575  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1576  *
1577  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1578  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1579  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1580  * current state.
1581  *
1582  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1583  * pending and its timer was modified.
1584  *
1585  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1586  * See try_to_grab_pending() for details.
1587  */
1588 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1589                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1590 {
1591         unsigned long flags;
1592         int ret;
1593
1594         do {
1595                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1596         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1597
1598         if (likely(ret >= 0)) {
1599                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1600                 local_irq_restore(flags);
1601         }
1602
1603         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1604         return ret;
1605 }
1606 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1607
1608 /**
1609  * worker_enter_idle - enter idle state
1610  * @worker: worker which is entering idle state
1611  *
1612  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1613  * necessary.
1614  *
1615  * LOCKING:
1616  * spin_lock_irq(pool->lock).
1617  */
1618 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1619 {
1620         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1621
1622         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1623             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1624                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1625                 return;
1626
1627         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1628         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1629         pool->nr_idle++;
1630         worker->last_active = jiffies;
1631
1632         /* idle_list is LIFO */
1633         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1634
1635         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1636                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1637
1638         /*
1639          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1640          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1641          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1642          * unbind is not in progress.
1643          */
1644         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1645                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1646                      atomic_read(&pool->nr_running));
1647 }
1648
1649 /**
1650  * worker_leave_idle - leave idle state
1651  * @worker: worker which is leaving idle state
1652  *
1653  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1654  *
1655  * LOCKING:
1656  * spin_lock_irq(pool->lock).
1657  */
1658 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1659 {
1660         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1661
1662         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1663                 return;
1664         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1665         pool->nr_idle--;
1666         list_del_init(&worker->entry);
1667 }
1668
1669 static struct worker *alloc_worker(int node)
1670 {
1671         struct worker *worker;
1672
1673         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1674         if (worker) {
1675                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1676                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1677                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1678                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1679                 worker->flags = WORKER_PREP;
1680         }
1681         return worker;
1682 }
1683
1684 /**
1685  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1686  * @worker: worker to be attached
1687  * @pool: the target pool
1688  *
1689  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1690  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1691  * cpu-[un]hotplugs.
1692  */
1693 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1694                                    struct worker_pool *pool)
1695 {
1696         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1697
1698         /*
1699          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1700          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1701          */
1702         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1703
1704         /*
1705          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1706          * stable across this function.  See the comments above the
1707          * flag definition for details.
1708          */
1709         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1710                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1711
1712         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1713
1714         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1715 }
1716
1717 /**
1718  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1719  * @worker: worker which is attached to its pool
1720  * @pool: the pool @worker is attached to
1721  *
1722  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1723  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1724  * other reference to the pool.
1725  */
1726 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1727                                     struct worker_pool *pool)
1728 {
1729         struct completion *detach_completion = NULL;
1730
1731         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1732         list_del(&worker->node);
1733         if (list_empty(&pool->workers))
1734                 detach_completion = pool->detach_completion;
1735         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1736
1737         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1738         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1739
1740         if (detach_completion)
1741                 complete(detach_completion);
1742 }
1743
1744 /**
1745  * create_worker - create a new workqueue worker
1746  * @pool: pool the new worker will belong to
1747  *
1748  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1749  *
1750  * CONTEXT:
1751  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1752  *
1753  * Return:
1754  * Pointer to the newly created worker.
1755  */
1756 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1757 {
1758         struct worker *worker = NULL;
1759         int id = -1;
1760         char id_buf[16];
1761
1762         /* ID is needed to determine kthread name */
1763         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1764         if (id < 0)
1765                 goto fail;
1766
1767         worker = alloc_worker(pool->node);
1768         if (!worker)
1769                 goto fail;
1770
1771         worker->pool = pool;
1772         worker->id = id;
1773
1774         if (pool->cpu >= 0)
1775                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1776                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1777         else
1778                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1779
1780         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1781                                               "kworker/%s", id_buf);
1782         if (IS_ERR(worker->task))
1783                 goto fail;
1784
1785         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1786         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1787
1788         /* successful, attach the worker to the pool */
1789         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1790
1791         /* start the newly created worker */
1792         spin_lock_irq(&pool->lock);
1793         worker->pool->nr_workers++;
1794         worker_enter_idle(worker);
1795         wake_up_process(worker->task);
1796         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1797
1798         return worker;
1799
1800 fail:
1801         if (id >= 0)
1802                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1803         kfree(worker);
1804         return NULL;
1805 }
1806
1807 /**
1808  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1809  * @worker: worker to be destroyed
1810  *
1811  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1812  * be idle.
1813  *
1814  * CONTEXT:
1815  * spin_lock_irq(pool->lock).
1816  */
1817 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1818 {
1819         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1820
1821         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1822
1823         /* sanity check frenzy */
1824         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1825             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1826             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1827                 return;
1828
1829         pool->nr_workers--;
1830         pool->nr_idle--;
1831
1832         list_del_init(&worker->entry);
1833         worker->flags |= WORKER_DIE;
1834         wake_up_process(worker->task);
1835 }
1836
1837 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1838 {
1839         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1840
1841         spin_lock_irq(&pool->lock);
1842
1843         while (too_many_workers(pool)) {
1844                 struct worker *worker;
1845                 unsigned long expires;
1846
1847                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1848                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1849                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1850
1851                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1852                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1853                         break;
1854                 }
1855
1856                 destroy_worker(worker);
1857         }
1858
1859         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1860 }
1861
1862 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1863 {
1864         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1865         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1866
1867         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1868
1869         if (!wq->rescuer)
1870                 return;
1871
1872         /* mayday mayday mayday */
1873         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1874                 /*
1875                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1876                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1877                  * rescuer is done with it.
1878                  */
1879                 get_pwq(pwq);
1880                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1881                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1882         }
1883 }
1884
1885 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1886 {
1887         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1888         struct work_struct *work;
1889
1890         spin_lock_irq(&pool->lock);
1891         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1892
1893         if (need_to_create_worker(pool)) {
1894                 /*
1895                  * We've been trying to create a new worker but
1896                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1897                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1898                  * rescuers.
1899                  */
1900                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1901                         send_mayday(work);
1902         }
1903
1904         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1905         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1906
1907         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1908 }
1909
1910 /**
1911  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1912  * @pool: pool to create a new worker for
1913  *
1914  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1915  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1916  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1917  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1918  * possible allocation deadlock.
1919  *
1920  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1921  * may_start_working() %true.
1922  *
1923  * LOCKING:
1924  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1925  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1926  * manager.
1927  */
1928 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1929 __releases(&pool->lock)
1930 __acquires(&pool->lock)
1931 {
1932 restart:
1933         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1934
1935         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1936         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1937
1938         while (true) {
1939                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1940                         break;
1941
1942                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1943
1944                 if (!need_to_create_worker(pool))
1945                         break;
1946         }
1947
1948         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1949         spin_lock_irq(&pool->lock);
1950         /*
1951          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1952          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1953          * already become busy.
1954          */
1955         if (need_to_create_worker(pool))
1956                 goto restart;
1957 }
1958
1959 /**
1960  * manage_workers - manage worker pool
1961  * @worker: self
1962  *
1963  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1964  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1965  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1966  *
1967  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1968  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1969  * and may_start_working() is true.
1970  *
1971  * CONTEXT:
1972  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1973  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1974  *
1975  * Return:
1976  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
1977  * start processing works, %true if management function was performed and
1978  * the conditions that the caller verified before calling the function may
1979  * no longer be true.
1980  */
1981 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1982 {
1983         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1984
1985         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
1986                 return false;
1987
1988         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
1989         pool->manager = worker;
1990
1991         maybe_create_worker(pool);
1992
1993         pool->manager = NULL;
1994         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
1995         wake_up(&wq_manager_wait);
1996         return true;
1997 }
1998
1999 /**
2000  * process_one_work - process single work
2001  * @worker: self
2002  * @work: work to process
2003  *
2004  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2005  * process a single work including synchronization against and
2006  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2007  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2008  * call this function to process a work.
2009  *
2010  * CONTEXT:
2011  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2012  */
2013 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2014 __releases(&pool->lock)
2015 __acquires(&pool->lock)
2016 {
2017         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2018         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2019         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2020         int work_color;
2021         struct worker *collision;
2022 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2023         /*
2024          * It is permissible to free the struct work_struct from
2025          * inside the function that is called from it, this we need to
2026          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2027          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2028          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2029          */
2030         struct lockdep_map lockdep_map;
2031
2032         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2033 #endif
2034         /* ensure we're on the correct CPU */
2035         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2036                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2037
2038         /*
2039          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2040          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2041          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2042          * currently executing one.
2043          */
2044         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2045         if (unlikely(collision)) {
2046                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2047                 return;
2048         }
2049
2050         /* claim and dequeue */
2051         debug_work_deactivate(work);
2052         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2053         worker->current_work = work;
2054         worker->current_func = work->func;
2055         worker->current_pwq = pwq;
2056         work_color = get_work_color(work);
2057
2058         list_del_init(&work->entry);
2059
2060         /*
2061          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2062          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2063          * of concurrency management and the next code block will chain
2064          * execution of the pending work items.
2065          */
2066         if (unlikely(cpu_intensive))
2067                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2068
2069         /*
2070          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2071          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2072          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2073          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2074          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2075          */
2076         if (need_more_worker(pool))
2077                 wake_up_worker(pool);
2078
2079         /*
2080          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2081          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2082          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2083          * disabled.
2084          */
2085         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2086
2087         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2088
2089         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2090         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2091         trace_workqueue_execute_start(work);
2092         worker->current_func(work);
2093         /*
2094          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2095          * point will only record its address.
2096          */
2097         trace_workqueue_execute_end(work);
2098         lock_map_release(&lockdep_map);
2099         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2100
2101         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2102                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2103                        "     last function: %pf\n",
2104                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2105                        worker->current_func);
2106                 debug_show_held_locks(current);
2107                 dump_stack();
2108         }
2109
2110         /*
2111          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2112          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2113          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2114          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2115          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2116          * the same condition doesn't freeze RCU.
2117          */
2118         cond_resched_rcu_qs();
2119
2120         spin_lock_irq(&pool->lock);
2121
2122         /* clear cpu intensive status */
2123         if (unlikely(cpu_intensive))
2124                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2125
2126         /* we're done with it, release */
2127         hash_del(&worker->hentry);
2128         worker->current_work = NULL;
2129         worker->current_func = NULL;
2130         worker->current_pwq = NULL;
2131         worker->desc_valid = false;
2132         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2133 }
2134
2135 /**
2136  * process_scheduled_works - process scheduled works
2137  * @worker: self
2138  *
2139  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2140  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2141  * fetches a work from the top and executes it.
2142  *
2143  * CONTEXT:
2144  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2145  * multiple times.
2146  */
2147 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2148 {
2149         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2150                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2151                                                 struct work_struct, entry);
2152                 process_one_work(worker, work);
2153         }
2154 }
2155
2156 /**
2157  * worker_thread - the worker thread function
2158  * @__worker: self
2159  *
2160  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2161  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2162  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2163  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2164  * will be explained in rescuer_thread().
2165  *
2166  * Return: 0
2167  */
2168 static int worker_thread(void *__worker)
2169 {
2170         struct worker *worker = __worker;
2171         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2172
2173         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2174         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2175 woke_up:
2176         spin_lock_irq(&pool->lock);
2177
2178         /* am I supposed to die? */
2179         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2180                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2181                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2182                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2183
2184                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2185                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2186                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2187                 kfree(worker);
2188                 return 0;
2189         }
2190
2191         worker_leave_idle(worker);
2192 recheck:
2193         /* no more worker necessary? */
2194         if (!need_more_worker(pool))
2195                 goto sleep;
2196
2197         /* do we need to manage? */
2198         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2199                 goto recheck;
2200
2201         /*
2202          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2203          * preparing to process a work or actually processing it.
2204          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2205          */
2206         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2207
2208         /*
2209          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2210          * worker or that someone else has already assumed the manager
2211          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2212          * management if applicable and concurrency management is restored
2213          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2214          */
2215         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2216
2217         do {
2218                 struct work_struct *work =
2219                         list_first_entry(&pool->worklist,
2220                                          struct work_struct, entry);
2221
2222                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2223
2224                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2225                         /* optimization path, not strictly necessary */
2226                         process_one_work(worker, work);
2227                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2228                                 process_scheduled_works(worker);
2229                 } else {
2230                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2231                         process_scheduled_works(worker);
2232                 }
2233         } while (keep_working(pool));
2234
2235         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2236 sleep:
2237         /*
2238          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2239          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2240          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2241          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2242          * event.
2243          */
2244         worker_enter_idle(worker);
2245         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2246         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2247         schedule();
2248         goto woke_up;
2249 }
2250
2251 /**
2252  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2253  * @__rescuer: self
2254  *
2255  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2256  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2257  *
2258  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2259  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2260  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2261  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2262  * the problem rescuer solves.
2263  *
2264  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2265  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2266  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2267  *
2268  * This should happen rarely.
2269  *
2270  * Return: 0
2271  */
2272 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2273 {
2274         struct worker *rescuer = __rescuer;
2275         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2276         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2277         bool should_stop;
2278
2279         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2280
2281         /*
2282          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2283          * doesn't participate in concurrency management.
2284          */
2285         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2286 repeat:
2287         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2288
2289         /*
2290          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2291          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2292          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2293          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2294          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2295          * list is always empty on exit.
2296          */
2297         should_stop = kthread_should_stop();
2298
2299         /* see whether any pwq is asking for help */
2300         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2301
2302         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2303                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2304                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2305                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2306                 struct work_struct *work, *n;
2307                 bool first = true;
2308
2309                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2310                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2311
2312                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2313
2314                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2315
2316                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2317                 rescuer->pool = pool;
2318
2319                 /*
2320                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2321                  * process'em.
2322                  */
2323                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2324                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2325                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2326                                 if (first)
2327                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2328                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2329                         }
2330                         first = false;
2331                 }
2332
2333                 if (!list_empty(scheduled)) {
2334                         process_scheduled_works(rescuer);
2335
2336                         /*
2337                          * The above execution of rescued work items could
2338                          * have created more to rescue through
2339                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2340                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2341                          * that such back-to-back work items, which may be
2342                          * being used to relieve memory pressure, don't
2343                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2344                          */
2345                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2346                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2347                                 get_pwq(pwq);
2348                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2349                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2350                         }
2351                 }
2352
2353                 /*
2354                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2355                  * go away while we're still attached to it.
2356                  */
2357                 put_pwq(pwq);
2358
2359                 /*
2360                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2361                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2362                  * and stalling the execution.
2363                  */
2364                 if (need_more_worker(pool))
2365                         wake_up_worker(pool);
2366
2367                 rescuer->pool = NULL;
2368                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2369
2370                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2371
2372                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2373         }
2374
2375         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2376
2377         if (should_stop) {
2378                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2379                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2380                 return 0;
2381         }
2382
2383         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2384         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2385         schedule();
2386         goto repeat;
2387 }
2388
2389 /**
2390  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2391  * @target_wq: workqueue being flushed
2392  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2393  *
2394  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2395  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2396  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2397  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2398  * a deadlock.
2399  */
2400 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2401                                    struct work_struct *target_work)
2402 {
2403         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2404         struct worker *worker;
2405
2406         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2407                 return;
2408
2409         worker = current_wq_worker();
2410
2411         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2412                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2413                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2414         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2415                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2416                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2417                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2418                   target_wq->name, target_func);
2419 }
2420
2421 struct wq_barrier {
2422         struct work_struct      work;
2423         struct completion       done;
2424         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2425 };
2426
2427 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2428 {
2429         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2430         complete(&barr->done);
2431 }
2432
2433 /**
2434  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2435  * @pwq: pwq to insert barrier into
2436  * @barr: wq_barrier to insert
2437  * @target: target work to attach @barr to
2438  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2439  *
2440  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2441  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2442  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2443  * cpu.
2444  *
2445  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2446  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2447  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2448  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2449  * after a work with LINKED flag set.
2450  *
2451  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2452  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2453  *
2454  * CONTEXT:
2455  * spin_lock_irq(pool->lock).
2456  */
2457 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2458                               struct wq_barrier *barr,
2459                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2460 {
2461         struct list_head *head;
2462         unsigned int linked = 0;
2463
2464         /*
2465          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2466          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2467          * checks and call back into the fixup functions where we
2468          * might deadlock.
2469          */
2470         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2471         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2472         init_completion(&barr->done);
2473         barr->task = current;
2474
2475         /*
2476          * If @target is currently being executed, schedule the
2477          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2478          */
2479         if (worker)
2480                 head = worker->scheduled.next;
2481         else {
2482                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2483
2484                 head = target->entry.next;
2485                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2486                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2487                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2488         }
2489
2490         debug_work_activate(&barr->work);
2491         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2492                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2493 }
2494
2495 /**
2496  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2497  * @wq: workqueue being flushed
2498  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2499  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2500  *
2501  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2502  *
2503  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2504  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2505  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2506  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2507  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2508  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2509  *
2510  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2511  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2512  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2513  * is returned.
2514  *
2515  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2516  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2517  * advanced to @work_color.
2518  *
2519  * CONTEXT:
2520  * mutex_lock(wq->mutex).
2521  *
2522  * Return:
2523  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2524  * otherwise.
2525  */
2526 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2527                                       int flush_color, int work_color)
2528 {
2529         bool wait = false;
2530         struct pool_workqueue *pwq;
2531
2532         if (flush_color >= 0) {
2533                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2534                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2535         }
2536
2537         for_each_pwq(pwq, wq) {
2538                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2539
2540                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2541
2542                 if (flush_color >= 0) {
2543                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2544
2545                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2546                                 pwq->flush_color = flush_color;
2547                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2548                                 wait = true;
2549                         }
2550                 }
2551
2552                 if (work_color >= 0) {
2553                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2554                         pwq->work_color = work_color;
2555                 }
2556
2557                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2558         }
2559
2560         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2561                 complete(&wq->first_flusher->done);
2562
2563         return wait;
2564 }
2565
2566 /**
2567  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2568  * @wq: workqueue to flush
2569  *
2570  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2571  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2572  */
2573 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2574 {
2575         struct wq_flusher this_flusher = {
2576                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2577                 .flush_color = -1,
2578                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2579         };
2580         int next_color;
2581
2582         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2583         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2584
2585         mutex_lock(&wq->mutex);
2586
2587         /*
2588          * Start-to-wait phase
2589          */
2590         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2591
2592         if (next_color != wq->flush_color) {
2593                 /*
2594                  * Color space is not full.  The current work_color
2595                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2596                  * by one.
2597                  */
2598                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2599                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2600                 wq->work_color = next_color;
2601
2602                 if (!wq->first_flusher) {
2603                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2604                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2605
2606                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2607
2608                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2609                                                        wq->work_color)) {
2610                                 /* nothing to flush, done */
2611                                 wq->flush_color = next_color;
2612                                 wq->first_flusher = NULL;
2613                                 goto out_unlock;
2614                         }
2615                 } else {
2616                         /* wait in queue */
2617                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2618                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2619                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2620                 }
2621         } else {
2622                 /*
2623                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2624                  * The next flush completion will assign us
2625                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2626                  */
2627                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2628         }
2629
2630         check_flush_dependency(wq, NULL);
2631
2632         mutex_unlock(&wq->mutex);
2633
2634         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2635
2636         /*
2637          * Wake-up-and-cascade phase
2638          *
2639          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2640          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2641          */
2642         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2643                 return;
2644
2645         mutex_lock(&wq->mutex);
2646
2647         /* we might have raced, check again with mutex held */
2648         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2649                 goto out_unlock;
2650
2651         wq->first_flusher = NULL;
2652
2653         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2654         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2655
2656         while (true) {
2657                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2658
2659                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2660                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2661                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2662                                 break;
2663                         list_del_init(&next->list);
2664                         complete(&next->done);
2665                 }
2666
2667                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2668                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2669
2670                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2671                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2672
2673                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2674                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2675                         /*
2676                          * Assign the same color to all overflowed
2677                          * flushers, advance work_color and append to
2678                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2679                          * phase for these overflowed flushers.
2680                          */
2681                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2682                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2683
2684                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2685
2686                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2687                                               &wq->flusher_queue);
2688                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2689                 }
2690
2691                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2692                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2693                         break;
2694                 }
2695
2696                 /*
2697                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2698                  * the new first flusher and arm pwqs.
2699                  */
2700                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2701                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2702
2703                 list_del_init(&next->list);
2704                 wq->first_flusher = next;
2705
2706                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2707                         break;
2708
2709                 /*
2710                  * Meh... this color is already done, clear first
2711                  * flusher and repeat cascading.
2712                  */
2713                 wq->first_flusher = NULL;
2714         }
2715
2716 out_unlock:
2717         mutex_unlock(&wq->mutex);
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2720
2721 /**
2722  * drain_workqueue - drain a workqueue
2723  * @wq: workqueue to drain
2724  *
2725  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2726  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2727  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2728  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2729  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2730  * takes too long.
2731  */
2732 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2733 {
2734         unsigned int flush_cnt = 0;
2735         struct pool_workqueue *pwq;
2736
2737         /*
2738          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2739          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2740          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2741          */
2742         mutex_lock(&wq->mutex);
2743         if (!wq->nr_drainers++)
2744                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2745         mutex_unlock(&wq->mutex);
2746 reflush:
2747         flush_workqueue(wq);
2748
2749         mutex_lock(&wq->mutex);
2750
2751         for_each_pwq(pwq, wq) {
2752                 bool drained;
2753
2754                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2755                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2756                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2757
2758                 if (drained)
2759                         continue;
2760
2761                 if (++flush_cnt == 10 ||
2762                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2763                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2764                                 wq->name, flush_cnt);
2765
2766                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2767                 goto reflush;
2768         }
2769
2770         if (!--wq->nr_drainers)
2771                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2772         mutex_unlock(&wq->mutex);
2773 }
2774 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2775
2776 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2777 {
2778         struct worker *worker = NULL;
2779         struct worker_pool *pool;
2780         struct pool_workqueue *pwq;
2781
2782         might_sleep();
2783
2784         local_irq_disable();
2785         pool = get_work_pool(work);
2786         if (!pool) {
2787                 local_irq_enable();
2788                 return false;
2789         }
2790
2791         spin_lock(&pool->lock);
2792         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2793         pwq = get_work_pwq(work);
2794         if (pwq) {
2795                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2796                         goto already_gone;
2797         } else {
2798                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2799                 if (!worker)
2800                         goto already_gone;
2801                 pwq = worker->current_pwq;
2802         }
2803
2804         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
2805
2806         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2807         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2808
2809         /*
2810          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2811          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2812          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2813          * access.
2814          */
2815         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2816                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2817         else
2818                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2819         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2820
2821         return true;
2822 already_gone:
2823         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2824         return false;
2825 }
2826
2827 /**
2828  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2829  * @work: the work to flush
2830  *
2831  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2832  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2833  *
2834  * Return:
2835  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2836  * %false if it was already idle.
2837  */
2838 bool flush_work(struct work_struct *work)
2839 {
2840         struct wq_barrier barr;
2841
2842         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2843         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2844
2845         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2846                 wait_for_completion(&barr.done);
2847                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2848                 return true;
2849         } else {
2850                 return false;
2851         }
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2854
2855 struct cwt_wait {
2856         wait_queue_t            wait;
2857         struct work_struct      *work;
2858 };
2859
2860 static int cwt_wakefn(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2861 {
2862         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2863
2864         if (cwait->work != key)
2865                 return 0;
2866         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2867 }
2868
2869 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2870 {
2871         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2872         unsigned long flags;
2873         int ret;
2874
2875         do {
2876                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2877                 /*
2878                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2879                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2880                  * because we may get scheduled between @work's completion
2881                  * and the other canceling task resuming and clearing
2882                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2883                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2884                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2885                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2886                  * we're hogging the CPU.
2887                  *
2888                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2889                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2890                  * wake function which matches @work along with exclusive
2891                  * wait and wakeup.
2892                  */
2893                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2894                         struct cwt_wait cwait;
2895
2896                         init_wait(&cwait.wait);
2897                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2898                         cwait.work = work;
2899
2900                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2901                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2902                         if (work_is_canceling(work))
2903                                 schedule();
2904                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2905                 }
2906         } while (unlikely(ret < 0));
2907
2908         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2909         mark_work_canceling(work);
2910         local_irq_restore(flags);
2911
2912         flush_work(work);
2913         clear_work_data(work);
2914
2915         /*
2916          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2917          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2918          * visible there.
2919          */
2920         smp_mb();
2921         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2922                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2923
2924         return ret;
2925 }
2926
2927 /**
2928  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2929  * @work: the work to cancel
2930  *
2931  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2932  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2933  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2934  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2935  *
2936  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2937  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2938  *
2939  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2940  * queued can't be destroyed before this function returns.
2941  *
2942  * Return:
2943  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2944  */
2945 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2946 {
2947         return __cancel_work_timer(work, false);
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2950
2951 /**
2952  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2953  * @dwork: the delayed work to flush
2954  *
2955  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2956  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2957  * considers the last queueing instance of @dwork.
2958  *
2959  * Return:
2960  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2961  * %false if it was already idle.
2962  */
2963 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2964 {
2965         local_irq_disable();
2966         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2967                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2968         local_irq_enable();
2969         return flush_work(&dwork->work);
2970 }
2971 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2972
2973 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2974 {
2975         unsigned long flags;
2976         int ret;
2977
2978         do {
2979                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2980         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2981
2982         if (unlikely(ret < 0))
2983                 return false;
2984
2985         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
2986         local_irq_restore(flags);
2987         return ret;
2988 }
2989
2990 /*
2991  * See cancel_delayed_work()
2992  */
2993 bool cancel_work(struct work_struct *work)
2994 {
2995         return __cancel_work(work, false);
2996 }
2997
2998 /**
2999  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3000  * @dwork: delayed_work to cancel
3001  *
3002  * Kill off a pending delayed_work.
3003  *
3004  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3005  * pending.
3006  *
3007  * Note:
3008  * The work callback function may still be running on return, unless
3009  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3010  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3011  *
3012  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3013  */
3014 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3015 {
3016         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3017 }
3018 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3019
3020 /**
3021  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3022  * @dwork: the delayed work cancel
3023  *
3024  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3025  *
3026  * Return:
3027  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3028  */
3029 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3030 {
3031         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3032 }
3033 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3034
3035 /**
3036  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3037  * @func: the function to call
3038  *
3039  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3040  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3041  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3042  *
3043  * Return:
3044  * 0 on success, -errno on failure.
3045  */
3046 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3047 {
3048         int cpu;
3049         struct work_struct __percpu *works;
3050
3051         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3052         if (!works)
3053                 return -ENOMEM;
3054
3055         get_online_cpus();
3056
3057         for_each_online_cpu(cpu) {
3058                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3059
3060                 INIT_WORK(work, func);
3061                 schedule_work_on(cpu, work);
3062         }
3063
3064         for_each_online_cpu(cpu)
3065                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3066
3067         put_online_cpus();
3068         free_percpu(works);
3069         return 0;
3070 }
3071
3072 /**
3073  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3074  * @fn:         the function to execute
3075  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3076  *              be available when the work executes)
3077  *
3078  * Executes the function immediately if process context is available,
3079  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3080  *
3081  * Return:      0 - function was executed
3082  *              1 - function was scheduled for execution
3083  */
3084 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3085 {
3086         if (!in_interrupt()) {
3087                 fn(&ew->work);
3088                 return 0;
3089         }
3090
3091         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3092         schedule_work(&ew->work);
3093
3094         return 1;
3095 }
3096 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3097
3098 /**
3099  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3100  * @attrs: workqueue_attrs to free
3101  *
3102  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3103  */
3104 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3105 {
3106         if (attrs) {
3107                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3108                 kfree(attrs);
3109         }
3110 }
3111
3112 /**
3113  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3114  * @gfp_mask: allocation mask to use
3115  *
3116  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3117  * return it.
3118  *
3119  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3120  */
3121 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3122 {
3123         struct workqueue_attrs *attrs;
3124
3125         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3126         if (!attrs)
3127                 goto fail;
3128         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3129                 goto fail;
3130
3131         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3132         return attrs;
3133 fail:
3134         free_workqueue_attrs(attrs);
3135         return NULL;
3136 }
3137
3138 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3139                                  const struct workqueue_attrs *from)
3140 {
3141         to->nice = from->nice;
3142         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3143         /*
3144          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3145          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3146          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3147          */
3148         to->no_numa = from->no_numa;
3149 }
3150
3151 /* hash value of the content of @attr */
3152 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3153 {
3154         u32 hash = 0;
3155
3156         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3157         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3158                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3159         return hash;
3160 }
3161
3162 /* content equality test */
3163 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3164                           const struct workqueue_attrs *b)
3165 {
3166         if (a->nice != b->nice)
3167                 return false;
3168         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3169                 return false;
3170         return true;
3171 }
3172
3173 /**
3174  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3175  * @pool: worker_pool to initialize
3176  *
3177  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3178  *
3179  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3180  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3181  * on @pool safely to release it.
3182  */
3183 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3184 {
3185         spin_lock_init(&pool->lock);
3186         pool->id = -1;
3187         pool->cpu = -1;
3188         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3189         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3190         pool->watchdog_ts = jiffies;
3191         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3192         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3193         hash_init(pool->busy_hash);
3194
3195         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3196         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3197         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3198
3199         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3200                     (unsigned long)pool);
3201
3202         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3203         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3204
3205         ida_init(&pool->worker_ida);
3206         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3207         pool->refcnt = 1;
3208
3209         /* shouldn't fail above this point */
3210         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3211         if (!pool->attrs)
3212                 return -ENOMEM;
3213         return 0;
3214 }
3215
3216 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3217 {
3218         struct workqueue_struct *wq =
3219                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3220
3221         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3222                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3223         else
3224                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3225
3226         kfree(wq->rescuer);
3227         kfree(wq);
3228 }
3229
3230 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3231 {
3232         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3233
3234         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3235         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3236         kfree(pool);
3237 }
3238
3239 /**
3240  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3241  * @pool: worker_pool to put
3242  *
3243  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3244  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3245  * and this function should be able to release pools which went through,
3246  * successfully or not, init_worker_pool().
3247  *
3248  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3249  */
3250 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3251 {
3252         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3253         struct worker *worker;
3254
3255         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3256
3257         if (--pool->refcnt)
3258                 return;
3259
3260         /* sanity checks */
3261         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3262             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3263                 return;
3264
3265         /* release id and unhash */
3266         if (pool->id >= 0)
3267                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3268         hash_del(&pool->hash_node);
3269
3270         /*
3271          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3272          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3273          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3274          */
3275         spin_lock_irq(&pool->lock);
3276         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3277                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3278         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3279
3280         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3281                 destroy_worker(worker);
3282         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3283         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3284
3285         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3286         if (!list_empty(&pool->workers))
3287                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3288         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3289
3290         if (pool->detach_completion)
3291                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3292
3293         /* shut down the timers */
3294         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3295         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3296
3297         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3298         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3299 }
3300
3301 /**
3302  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3303  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3304  *
3305  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3306  * reference count and return it.  If there already is a matching
3307  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3308  * create a new one.
3309  *
3310  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3311  *
3312  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3313  * On failure, %NULL.
3314  */
3315 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3316 {
3317         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3318         struct worker_pool *pool;
3319         int node;
3320         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3321
3322         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3323
3324         /* do we already have a matching pool? */
3325         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3326                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3327                         pool->refcnt++;
3328                         return pool;
3329                 }
3330         }
3331
3332         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3333         if (wq_numa_enabled) {
3334                 for_each_node(node) {
3335                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3336                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3337                                 target_node = node;
3338                                 break;
3339                         }
3340                 }
3341         }
3342
3343         /* nope, create a new one */
3344         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3345         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3346                 goto fail;
3347
3348         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3349         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3350         pool->node = target_node;
3351
3352         /*
3353          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3354          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3355          */
3356         pool->attrs->no_numa = false;
3357
3358         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3359                 goto fail;
3360
3361         /* create and start the initial worker */
3362         if (!create_worker(pool))
3363                 goto fail;
3364
3365         /* install */
3366         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3367
3368         return pool;
3369 fail:
3370         if (pool)
3371                 put_unbound_pool(pool);
3372         return NULL;
3373 }
3374
3375 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3376 {
3377         kmem_cache_free(pwq_cache,
3378                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3379 }
3380
3381 /*
3382  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3383  * and needs to be destroyed.
3384  */
3385 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3386 {
3387         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3388                                                   unbound_release_work);
3389         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3390         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3391         bool is_last;
3392
3393         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3394                 return;
3395
3396         mutex_lock(&wq->mutex);
3397         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3398         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3399         mutex_unlock(&wq->mutex);
3400
3401         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3402         put_unbound_pool(pool);
3403         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3404
3405         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3406
3407         /*
3408          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3409          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3410          */
3411         if (is_last)
3412                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3413 }
3414
3415 /**
3416  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3417  * @pwq: target pool_workqueue
3418  *
3419  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3420  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3421  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3422  */
3423 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3424 {
3425         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3426         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3427
3428         /* for @wq->saved_max_active */
3429         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3430
3431         /* fast exit for non-freezable wqs */
3432         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3433                 return;
3434
3435         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3436
3437         /*
3438          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3439          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3440          * is updated and visible.
3441          */
3442         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3443                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3444
3445                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3446                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3447                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3448
3449                 /*
3450                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3451                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3452                  */
3453                 wake_up_worker(pwq->pool);
3454         } else {
3455                 pwq->max_active = 0;
3456         }
3457
3458         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3459 }
3460
3461 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3462 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3463                      struct worker_pool *pool)
3464 {
3465         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3466
3467         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3468
3469         pwq->pool = pool;
3470         pwq->wq = wq;
3471         pwq->flush_color = -1;
3472         pwq->refcnt = 1;
3473         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3474         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3475         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3476         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3477 }
3478
3479 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3480 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3481 {
3482         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3483
3484         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3485
3486         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3487         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3488                 return;
3489
3490         /* set the matching work_color */
3491         pwq->work_color = wq->work_color;
3492
3493         /* sync max_active to the current setting */
3494         pwq_adjust_max_active(pwq);
3495
3496         /* link in @pwq */
3497         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3498 }
3499
3500 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3501 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3502                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3503 {
3504         struct worker_pool *pool;
3505         struct pool_workqueue *pwq;
3506
3507         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3508
3509         pool = get_unbound_pool(attrs);
3510         if (!pool)
3511                 return NULL;
3512
3513         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3514         if (!pwq) {
3515                 put_unbound_pool(pool);
3516                 return NULL;
3517         }
3518
3519         init_pwq(pwq, wq, pool);
3520         return pwq;
3521 }
3522
3523 /**
3524  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3525  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3526  * @node: the target NUMA node
3527  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3528  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3529  *
3530  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3531  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3532  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3533  *
3534  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3535  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3536  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3537  * @attrs->cpumask.
3538  *
3539  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3540  * stable.
3541  *
3542  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3543  * %false if equal.
3544  */
3545 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3546                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3547 {
3548         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3549                 goto use_dfl;
3550
3551         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3552         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3553         if (cpu_going_down >= 0)
3554                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3555
3556         if (cpumask_empty(cpumask))
3557                 goto use_dfl;
3558
3559         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3560         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3561         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3562
3563 use_dfl:
3564         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3565         return false;
3566 }
3567
3568 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3569 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3570                                                    int node,
3571                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3572 {
3573         struct pool_workqueue *old_pwq;
3574
3575         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3576         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3577
3578         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3579         link_pwq(pwq);
3580
3581         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3582         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3583         return old_pwq;
3584 }
3585
3586 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3587 struct apply_wqattrs_ctx {
3588         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3589         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3590         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3591         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3592         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3593 };
3594
3595 /* free the resources after success or abort */
3596 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3597 {
3598         if (ctx) {
3599                 int node;
3600
3601                 for_each_node(node)
3602                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3603                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3604
3605                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3606
3607                 kfree(ctx);
3608         }
3609 }
3610
3611 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3612 static struct apply_wqattrs_ctx *
3613 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3614                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3615 {
3616         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3617         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3618         int node;
3619
3620         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3621
3622         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx) + nr_node_ids * sizeof(ctx->pwq_tbl[0]),
3623                       GFP_KERNEL);
3624
3625         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3626         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3627         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3628                 goto out_free;
3629
3630         /*
3631          * Calculate the attrs of the default pwq.
3632          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3633          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3634          */
3635         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3636         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3637         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3638                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3639
3640         /*
3641          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3642          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3643          * pools.
3644          */
3645         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3646
3647         /*
3648          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3649          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3650          * it even if we don't use it immediately.
3651          */
3652         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3653         if (!ctx->dfl_pwq)
3654                 goto out_free;
3655
3656         for_each_node(node) {
3657                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3658                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3659                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3660                                 goto out_free;
3661                 } else {
3662                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3663                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3664                 }
3665         }
3666
3667         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3668         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3669         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3670         ctx->attrs = new_attrs;
3671
3672         ctx->wq = wq;
3673         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3674         return ctx;
3675
3676 out_free:
3677         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3678         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3679         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3680         return NULL;
3681 }
3682
3683 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3684 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3685 {
3686         int node;
3687
3688         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3689         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3690
3691         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3692
3693         /* save the previous pwq and install the new one */
3694         for_each_node(node)
3695                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3696                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3697
3698         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3699         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3700         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3701
3702         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3703 }
3704
3705 static void apply_wqattrs_lock(void)
3706 {
3707         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3708         get_online_cpus();
3709         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3710 }
3711
3712 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3713 {
3714         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3715         put_online_cpus();
3716 }
3717
3718 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3719                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3720 {
3721         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3722
3723         /* only unbound workqueues can change attributes */
3724         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3728         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
3729                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
3730                         return -EINVAL;
3731
3732                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
3733         }
3734
3735         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
3736         if (!ctx)
3737                 return -ENOMEM;
3738
3739         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
3740         apply_wqattrs_commit(ctx);
3741         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3742
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 /**
3747  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3748  * @wq: the target workqueue
3749  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3750  *
3751  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3752  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3753  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3754  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3755  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3756  * back-to-back will stay on its current pwq.
3757  *
3758  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3759  *
3760  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3761  */
3762 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3763                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3764 {
3765         int ret;
3766
3767         apply_wqattrs_lock();
3768         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
3769         apply_wqattrs_unlock();
3770
3771         return ret;
3772 }
3773
3774 /**
3775  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3776  * @wq: the target workqueue
3777  * @cpu: the CPU coming up or going down
3778  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3779  *
3780  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3781  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3782  * @wq accordingly.
3783  *
3784  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3785  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3786  * correct.
3787  *
3788  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3789  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3790  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3791  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3792  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3793  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3794  * CPU_DOWN_PREPARE.
3795  */
3796 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3797                                    bool online)
3798 {
3799         int node = cpu_to_node(cpu);
3800         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3801         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3802         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3803         cpumask_t *cpumask;
3804
3805         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3806
3807         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
3808             wq->unbound_attrs->no_numa)
3809                 return;
3810
3811         /*
3812          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3813          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3814          * CPU hotplug exclusion.
3815          */
3816         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3817         cpumask = target_attrs->cpumask;
3818
3819         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3820         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3821
3822         /*
3823          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3824          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
3825          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
3826          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
3827          */
3828         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3829                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3830                         return;
3831         } else {
3832                 goto use_dfl_pwq;
3833         }
3834
3835         /* create a new pwq */
3836         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3837         if (!pwq) {
3838                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3839                         wq->name);
3840                 goto use_dfl_pwq;
3841         }
3842
3843         /* Install the new pwq. */
3844         mutex_lock(&wq->mutex);
3845         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3846         goto out_unlock;
3847
3848 use_dfl_pwq:
3849         mutex_lock(&wq->mutex);
3850         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3851         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3852         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3853         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3854 out_unlock:
3855         mutex_unlock(&wq->mutex);
3856         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3857 }
3858
3859 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3860 {
3861         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3862         int cpu, ret;
3863
3864         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3865                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3866                 if (!wq->cpu_pwqs)
3867                         return -ENOMEM;
3868
3869                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3870                         struct pool_workqueue *pwq =
3871                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3872                         struct worker_pool *cpu_pools =
3873                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3874
3875                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3876
3877                         mutex_lock(&wq->mutex);
3878                         link_pwq(pwq);
3879                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3880                 }
3881                 return 0;
3882         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3883                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3884                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3885                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3886                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3887                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3888                 return ret;
3889         } else {
3890                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3891         }
3892 }
3893
3894 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3895                                const char *name)
3896 {
3897         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3898
3899         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3900                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3901                         max_active, name, 1, lim);
3902
3903         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3904 }
3905
3906 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3907                                                unsigned int flags,
3908                                                int max_active,
3909                                                struct lock_class_key *key,
3910                                                const char *lock_name, ...)
3911 {
3912         size_t tbl_size = 0;
3913         va_list args;
3914         struct workqueue_struct *wq;
3915         struct pool_workqueue *pwq;
3916
3917         /*
3918          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
3919          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
3920          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
3921          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
3922          * on NUMA.
3923          */
3924         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
3925                 flags |= __WQ_ORDERED;
3926
3927         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
3928         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
3929                 flags |= WQ_UNBOUND;
3930
3931         /* allocate wq and format name */
3932         if (flags & WQ_UNBOUND)
3933                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
3934
3935         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
3936         if (!wq)
3937                 return NULL;
3938
3939         if (flags & WQ_UNBOUND) {
3940                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3941                 if (!wq->unbound_attrs)
3942                         goto err_free_wq;
3943         }
3944
3945         va_start(args, lock_name);
3946         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
3947         va_end(args);
3948
3949         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3950         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3951
3952         /* init wq */
3953         wq->flags = flags;
3954         wq->saved_max_active = max_active;
3955         mutex_init(&wq->mutex);
3956         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3957         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3958         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3959         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3960         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3961
3962         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3963         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3964
3965         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3966                 goto err_free_wq;
3967
3968         /*
3969          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3970          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3971          */
3972         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
3973                 struct worker *rescuer;
3974
3975                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
3976                 if (!rescuer)
3977                         goto err_destroy;
3978
3979                 rescuer->rescue_wq = wq;
3980                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3981                                                wq->name);
3982                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
3983                         kfree(rescuer);
3984                         goto err_destroy;
3985                 }
3986
3987                 wq->rescuer = rescuer;
3988                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
3989                 wake_up_process(rescuer->task);
3990         }
3991
3992         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
3993                 goto err_destroy;
3994
3995         /*
3996          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
3997          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
3998          * list.
3999          */
4000         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4001
4002         mutex_lock(&wq->mutex);
4003         for_each_pwq(pwq, wq)
4004                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4005         mutex_unlock(&wq->mutex);
4006
4007         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4008
4009         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4010
4011         return wq;
4012
4013 err_free_wq:
4014         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4015         kfree(wq);
4016         return NULL;
4017 err_destroy:
4018         destroy_workqueue(wq);
4019         return NULL;
4020 }
4021 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4022
4023 /**
4024  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4025  * @wq: target workqueue
4026  *
4027  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4028  */
4029 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4030 {
4031         struct pool_workqueue *pwq;
4032         int node;
4033
4034         /* drain it before proceeding with destruction */
4035         drain_workqueue(wq);
4036
4037         /* sanity checks */
4038         mutex_lock(&wq->mutex);
4039         for_each_pwq(pwq, wq) {
4040                 int i;
4041
4042                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4043                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4044                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4045                                 return;
4046                         }
4047                 }
4048
4049                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4050                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4051                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4052                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4053                         return;
4054                 }
4055         }
4056         mutex_unlock(&wq->mutex);
4057
4058         /*
4059          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4060          * flushing is complete in case freeze races us.
4061          */
4062         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4063         list_del_rcu(&wq->list);
4064         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4065
4066         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4067
4068         if (wq->rescuer)
4069                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4070
4071         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4072                 /*
4073                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4074                  * schedule RCU free.
4075                  */
4076                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4077         } else {
4078                 /*
4079                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4080                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4081                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4082                  */
4083                 for_each_node(node) {
4084                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4085                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4086                         put_pwq_unlocked(pwq);
4087                 }
4088
4089                 /*
4090                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4091                  * put.  Don't access it afterwards.
4092                  */
4093                 pwq = wq->dfl_pwq;
4094                 wq->dfl_pwq = NULL;
4095                 put_pwq_unlocked(pwq);
4096         }
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4099
4100 /**
4101  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4102  * @wq: target workqueue
4103  * @max_active: new max_active value.
4104  *
4105  * Set max_active of @wq to @max_active.
4106  *
4107  * CONTEXT:
4108  * Don't call from IRQ context.
4109  */
4110 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4111 {
4112         struct pool_workqueue *pwq;
4113
4114         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4115         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4116                 return;
4117
4118         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4119
4120         mutex_lock(&wq->mutex);
4121
4122         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4123         wq->saved_max_active = max_active;
4124
4125         for_each_pwq(pwq, wq)
4126                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4127
4128         mutex_unlock(&wq->mutex);
4129 }
4130 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4131
4132 /**
4133  * current_work - retrieve %current task's work struct
4134  *
4135  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4136  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4137  *
4138  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4139  */
4140 struct work_struct *current_work(void)
4141 {
4142         struct worker *worker = current_wq_worker();
4143
4144         return worker ? worker->current_work : NULL;
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4147
4148 /**
4149  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4150  *
4151  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4152  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4153  *
4154  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4155  */
4156 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4157 {
4158         struct worker *worker = current_wq_worker();
4159
4160         return worker && worker->rescue_wq;
4161 }
4162
4163 /**
4164  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4165  * @cpu: CPU in question
4166  * @wq: target workqueue
4167  *
4168  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4169  * no synchronization around this function and the test result is
4170  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4171  *
4172  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4173  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4174  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4175  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4176  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4177  *
4178  * Return:
4179  * %true if congested, %false otherwise.
4180  */
4181 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4182 {
4183         struct pool_workqueue *pwq;
4184         bool ret;
4185
4186         rcu_read_lock_sched();
4187
4188         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4189                 cpu = smp_processor_id();
4190
4191         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4192                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4193         else
4194                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4195
4196         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4197         rcu_read_unlock_sched();
4198
4199         return ret;
4200 }
4201 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4202
4203 /**
4204  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4205  * @work: the work to be tested
4206  *
4207  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4208  * synchronization around this function and the test result is
4209  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4210  *
4211  * Return:
4212  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4213  */
4214 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4215 {
4216         struct worker_pool *pool;
4217         unsigned long flags;
4218         unsigned int ret = 0;
4219
4220         if (work_pending(work))
4221                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4222
4223         local_irq_save(flags);
4224         pool = get_work_pool(work);
4225         if (pool) {
4226                 spin_lock(&pool->lock);
4227                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4228                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4229                 spin_unlock(&pool->lock);
4230         }
4231         local_irq_restore(flags);
4232
4233         return ret;
4234 }
4235 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4236
4237 /**
4238  * set_worker_desc - set description for the current work item
4239  * @fmt: printf-style format string
4240  * @...: arguments for the format string
4241  *
4242  * This function can be called by a running work function to describe what
4243  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4244  * information will be printed out together to help debugging.  The
4245  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4246  */
4247 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4248 {
4249         struct worker *worker = current_wq_worker();
4250         va_list args;
4251
4252         if (worker) {
4253                 va_start(args, fmt);
4254                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4255                 va_end(args);
4256                 worker->desc_valid = true;
4257         }
4258 }
4259
4260 /**
4261  * print_worker_info - print out worker information and description
4262  * @log_lvl: the log level to use when printing
4263  * @task: target task
4264  *
4265  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4266  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4267  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4268  *
4269  * This function can be safely called on any task as long as the
4270  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4271  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4272  */
4273 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4274 {
4275         work_func_t *fn = NULL;
4276         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4277         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4278         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4279         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4280         bool desc_valid = false;
4281         struct worker *worker;
4282
4283         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4284                 return;
4285
4286         /*
4287          * This function is called without any synchronization and @task
4288          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4289          */
4290         worker = kthread_probe_data(task);
4291
4292         /*
4293          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4294          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4295          */
4296         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4297         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4298         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4299         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4300
4301         /* copy worker description */
4302         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4303         if (desc_valid)
4304                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4305
4306         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4307                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4308                 if (desc[0])
4309                         pr_cont(" (%s)", desc);
4310                 pr_cont("\n");
4311         }
4312 }
4313
4314 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4315 {
4316         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4317         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4318                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4319         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4320 }
4321
4322 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4323 {
4324         if (work->func == wq_barrier_func) {
4325                 struct wq_barrier *barr;
4326
4327                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4328
4329                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4330                         task_pid_nr(barr->task));
4331         } else {
4332                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4333         }
4334 }
4335
4336 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4337 {
4338         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4339         struct work_struct *work;
4340         struct worker *worker;
4341         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4342         int bkt;
4343
4344         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4345         pr_cont_pool_info(pool);
4346
4347         pr_cont(" active=%d/%d%s\n", pwq->nr_active, pwq->max_active,
4348                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4349
4350         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4351                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4352                         has_in_flight = true;
4353                         break;
4354                 }
4355         }
4356         if (has_in_flight) {
4357                 bool comma = false;
4358
4359                 pr_info("    in-flight:");
4360                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4361                         if (worker->current_pwq != pwq)
4362                                 continue;
4363
4364                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4365                                 task_pid_nr(worker->task),
4366                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4367                                 worker->current_func);
4368                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4369                                 pr_cont_work(false, work);
4370                         comma = true;
4371                 }
4372                 pr_cont("\n");
4373         }
4374
4375         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4376                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4377                         has_pending = true;
4378                         break;
4379                 }
4380         }
4381         if (has_pending) {
4382                 bool comma = false;
4383
4384                 pr_info("    pending:");
4385                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4386                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4387                                 continue;
4388
4389                         pr_cont_work(comma, work);
4390                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4391                 }
4392                 pr_cont("\n");
4393         }
4394
4395         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4396                 bool comma = false;
4397
4398                 pr_info("    delayed:");
4399                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4400                         pr_cont_work(comma, work);
4401                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4402                 }
4403                 pr_cont("\n");
4404         }
4405 }
4406
4407 /**
4408  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4409  *
4410  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4411  * all busy workqueues and pools.
4412  */
4413 void show_workqueue_state(void)
4414 {
4415         struct workqueue_struct *wq;
4416         struct worker_pool *pool;
4417         unsigned long flags;
4418         int pi;
4419
4420         rcu_read_lock_sched();
4421
4422         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4423
4424         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4425                 struct pool_workqueue *pwq;
4426                 bool idle = true;
4427
4428                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4429                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4430                                 idle = false;
4431                                 break;
4432                         }
4433                 }
4434                 if (idle)
4435                         continue;
4436
4437                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4438
4439                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4440                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4441                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4442                                 show_pwq(pwq);
4443                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4444                         /*
4445                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4446                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4447                          * hard lockup.
4448                          */
4449                         touch_nmi_watchdog();
4450                 }
4451         }
4452
4453         for_each_pool(pool, pi) {
4454                 struct worker *worker;
4455                 bool first = true;
4456
4457                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4458                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4459                         goto next_pool;
4460
4461                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4462                 pr_cont_pool_info(pool);
4463                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4464                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4465                         pool->nr_workers);
4466                 if (pool->manager)
4467                         pr_cont(" manager: %d",
4468                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4469                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4470                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4471                                 task_pid_nr(worker->task));
4472                         first = false;
4473                 }
4474                 pr_cont("\n");
4475         next_pool:
4476                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4477                 /*
4478                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4479                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4480                  * hard lockup.
4481                  */
4482                 touch_nmi_watchdog();
4483         }
4484
4485         rcu_read_unlock_sched();
4486 }
4487
4488 /*
4489  * CPU hotplug.
4490  *
4491  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4492  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4493  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4494  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4495  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4496  * blocked draining impractical.
4497  *
4498  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4499  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4500  * cpu comes back online.
4501  */
4502
4503 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4504 {
4505         int cpu = smp_processor_id();
4506         struct worker_pool *pool;
4507         struct worker *worker;
4508
4509         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4510                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4511                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4512
4513                 /*
4514                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4515                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4516                  * except for the ones which are still executing works from
4517                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4518                  * this, they may become diasporas.
4519                  */
4520                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4521                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4522
4523                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4524
4525                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4526                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4527
4528                 /*
4529                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4530                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4531                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4532                  * from other cpus.
4533                  */
4534                 schedule();
4535
4536                 /*
4537                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4538                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4539                  * and keep_working() are always true as long as the
4540                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4541                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4542                  * are served by workers tied to the pool.
4543                  */
4544                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4545
4546                 /*
4547                  * With concurrency management just turned off, a busy
4548                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4549                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4550                  */
4551                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4552                 wake_up_worker(pool);
4553                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4554         }
4555 }
4556
4557 /**
4558  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4559  * @pool: pool of interest
4560  *
4561  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4562  */
4563 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4564 {
4565         struct worker *worker;
4566
4567         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4568
4569         /*
4570          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4571          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4572          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4573          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4574          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4575          */
4576         for_each_pool_worker(worker, pool)
4577                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4578                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4579
4580         spin_lock_irq(&pool->lock);
4581
4582         /*
4583          * XXX: CPU hotplug notifiers are weird and can call DOWN_FAILED
4584          * w/o preceding DOWN_PREPARE.  Work around it.  CPU hotplug is
4585          * being reworked and this can go away in time.
4586          */
4587         if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) {
4588                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4589                 return;
4590         }
4591
4592         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4593
4594         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4595                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4596
4597                 /*
4598                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4599                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4600                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4601                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4602                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4603                  * be bound before @pool->lock is released.
4604                  */
4605                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4606                         wake_up_process(worker->task);
4607
4608                 /*
4609                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4610                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4611                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4612                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4613                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4614                  * concurrency management.  Note that when or whether
4615                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4616                  *
4617                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4618                  * tested without holding any lock in
4619                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4620                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4621                  * management operations.
4622                  */
4623                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4624                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4625                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4626                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4627         }
4628
4629         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4630 }
4631
4632 /**
4633  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4634  * @pool: unbound pool of interest
4635  * @cpu: the CPU which is coming up
4636  *
4637  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4638  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4639  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4640  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4641  */
4642 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4643 {
4644         static cpumask_t cpumask;
4645         struct worker *worker;
4646
4647         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4648
4649         /* is @cpu allowed for @pool? */
4650         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4651                 return;
4652
4653         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4654
4655         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4656         for_each_pool_worker(worker, pool)
4657                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
4658 }
4659
4660 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
4661 {
4662         struct worker_pool *pool;
4663
4664         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4665                 if (pool->nr_workers)
4666                         continue;
4667                 if (!create_worker(pool))
4668                         return -ENOMEM;
4669         }
4670         return 0;
4671 }
4672
4673 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
4674 {
4675         struct worker_pool *pool;
4676         struct workqueue_struct *wq;
4677         int pi;
4678
4679         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4680
4681         for_each_pool(pool, pi) {
4682                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4683
4684                 if (pool->cpu == cpu)
4685                         rebind_workers(pool);
4686                 else if (pool->cpu < 0)
4687                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4688
4689                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4690         }
4691
4692         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4693         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4694                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4695
4696         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4697         return 0;
4698 }
4699
4700 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
4701 {
4702         struct work_struct unbind_work;
4703         struct workqueue_struct *wq;
4704
4705         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4706         INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4707         queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4708
4709         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4710         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4711         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4712                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4713         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4714
4715         /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4716         flush_work(&unbind_work);
4717         destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4718         return 0;
4719 }
4720
4721 #ifdef CONFIG_SMP
4722
4723 struct work_for_cpu {
4724         struct work_struct work;
4725         long (*fn)(void *);
4726         void *arg;
4727         long ret;
4728 };
4729
4730 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4731 {
4732         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4733
4734         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4735 }
4736
4737 /**
4738  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
4739  * @cpu: the cpu to run on
4740  * @fn: the function to run
4741  * @arg: the function arg
4742  *
4743  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4744  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4745  *
4746  * Return: The value @fn returns.
4747  */
4748 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4749 {
4750         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4751
4752         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4753         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4754         flush_work(&wfc.work);
4755         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4756         return wfc.ret;
4757 }
4758 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4759 #endif /* CONFIG_SMP */
4760
4761 #ifdef CONFIG_FREEZER
4762
4763 /**
4764  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4765  *
4766  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4767  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4768  * pool->worklist.
4769  *
4770  * CONTEXT:
4771  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4772  */
4773 void freeze_workqueues_begin(void)
4774 {
4775         struct workqueue_struct *wq;
4776         struct pool_workqueue *pwq;
4777
4778         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4779
4780         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4781         workqueue_freezing = true;
4782
4783         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4784                 mutex_lock(&wq->mutex);
4785                 for_each_pwq(pwq, wq)
4786                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4787                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4788         }
4789
4790         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4791 }
4792
4793 /**
4794  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4795  *
4796  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4797  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4798  *
4799  * CONTEXT:
4800  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4801  *
4802  * Return:
4803  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4804  * is complete.
4805  */
4806 bool freeze_workqueues_busy(void)
4807 {
4808         bool busy = false;
4809         struct workqueue_struct *wq;
4810         struct pool_workqueue *pwq;
4811
4812         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4813
4814         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4815
4816         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4817                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4818                         continue;
4819                 /*
4820                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4821                  * to peek without lock.
4822                  */
4823                 rcu_read_lock_sched();
4824                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4825                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4826                         if (pwq->nr_active) {
4827                                 busy = true;
4828                                 rcu_read_unlock_sched();
4829                                 goto out_unlock;
4830                         }
4831                 }
4832                 rcu_read_unlock_sched();
4833         }
4834 out_unlock:
4835         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4836         return busy;
4837 }
4838
4839 /**
4840  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4841  *
4842  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4843  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4844  *
4845  * CONTEXT:
4846  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4847  */
4848 void thaw_workqueues(void)
4849 {
4850         struct workqueue_struct *wq;
4851         struct pool_workqueue *pwq;
4852
4853         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4854
4855         if (!workqueue_freezing)
4856                 goto out_unlock;
4857
4858         workqueue_freezing = false;
4859
4860         /* restore max_active and repopulate worklist */
4861         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4862                 mutex_lock(&wq->mutex);
4863                 for_each_pwq(pwq, wq)
4864                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4865                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4866         }
4867
4868 out_unlock:
4869         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4870 }
4871 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4872
4873 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
4874 {
4875         LIST_HEAD(ctxs);
4876         int ret = 0;
4877         struct workqueue_struct *wq;
4878         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
4879
4880         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4881
4882         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4883                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4884                         continue;
4885                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4886                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
4887                         continue;
4888
4889                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
4890                 if (!ctx) {
4891                         ret = -ENOMEM;
4892                         break;
4893                 }
4894
4895                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
4896         }
4897
4898         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
4899                 if (!ret)
4900                         apply_wqattrs_commit(ctx);
4901                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4902         }
4903
4904         return ret;
4905 }
4906
4907 /**
4908  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
4909  *  @cpumask: the cpumask to set
4910  *
4911  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
4912  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
4913  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
4914  *
4915  *  Retun:      0       - Success
4916  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
4917  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
4918  */
4919 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
4920 {
4921         int ret = -EINVAL;
4922         cpumask_var_t saved_cpumask;
4923
4924         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
4925                 return -ENOMEM;
4926
4927         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
4928         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
4929                 apply_wqattrs_lock();
4930
4931                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
4932                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
4933
4934                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
4935                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
4936                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
4937
4938                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
4939                 if (ret < 0)
4940                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
4941
4942                 apply_wqattrs_unlock();
4943         }
4944
4945         free_cpumask_var(saved_cpumask);
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 #ifdef CONFIG_SYSFS
4950 /*
4951  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
4952  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
4953  * following attributes.
4954  *
4955  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
4956  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
4957  *
4958  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
4959  *
4960  *  id          RO int  : the associated pool ID
4961  *  nice        RW int  : nice value of the workers
4962  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
4963  */
4964 struct wq_device {
4965         struct workqueue_struct         *wq;
4966         struct device                   dev;
4967 };
4968
4969 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
4970 {
4971         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4972
4973         return wq_dev->wq;
4974 }
4975
4976 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4977                             char *buf)
4978 {
4979         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4980
4981         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
4982 }
4983 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
4984
4985 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
4986                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4987 {
4988         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4989
4990         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
4991 }
4992
4993 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
4994                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
4995                                 size_t count)
4996 {
4997         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4998         int val;
4999
5000         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5001                 return -EINVAL;
5002
5003         workqueue_set_max_active(wq, val);
5004         return count;
5005 }
5006 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5007
5008 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5009         &dev_attr_per_cpu.attr,
5010         &dev_attr_max_active.attr,
5011         NULL,
5012 };
5013 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5014
5015 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5016                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5017 {
5018         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5019         const char *delim = "";
5020         int node, written = 0;
5021
5022         rcu_read_lock_sched();
5023         for_each_node(node) {
5024                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5025                                      "%s%d:%d", delim, node,
5026                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5027                 delim = " ";
5028         }
5029         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5030         rcu_read_unlock_sched();
5031
5032         return written;
5033 }
5034
5035 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5036                             char *buf)
5037 {
5038         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5039         int written;
5040
5041         mutex_lock(&wq->mutex);
5042         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5043         mutex_unlock(&wq->mutex);
5044
5045         return written;
5046 }
5047
5048 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5049 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5050 {
5051         struct workqueue_attrs *attrs;
5052
5053         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5054
5055         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5056         if (!attrs)
5057                 return NULL;
5058
5059         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5060         return attrs;
5061 }
5062
5063 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5064                              const char *buf, size_t count)
5065 {
5066         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5067         struct workqueue_attrs *attrs;
5068         int ret = -ENOMEM;
5069
5070         apply_wqattrs_lock();
5071
5072         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5073         if (!attrs)
5074                 goto out_unlock;
5075
5076         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5077             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5078                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5079         else
5080                 ret = -EINVAL;
5081
5082 out_unlock:
5083         apply_wqattrs_unlock();
5084         free_workqueue_attrs(attrs);
5085         return ret ?: count;
5086 }
5087
5088 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5089                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5090 {
5091         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5092         int written;
5093
5094         mutex_lock(&wq->mutex);
5095         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5096                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5097         mutex_unlock(&wq->mutex);
5098         return written;
5099 }
5100
5101 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5102                                 struct device_attribute *attr,
5103                                 const char *buf, size_t count)
5104 {
5105         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5106         struct workqueue_attrs *attrs;
5107         int ret = -ENOMEM;
5108
5109         apply_wqattrs_lock();
5110
5111         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5112         if (!attrs)
5113                 goto out_unlock;
5114
5115         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5116         if (!ret)
5117                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5118
5119 out_unlock:
5120         apply_wqattrs_unlock();
5121         free_workqueue_attrs(attrs);
5122         return ret ?: count;
5123 }
5124
5125 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5126                             char *buf)
5127 {
5128         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5129         int written;
5130
5131         mutex_lock(&wq->mutex);
5132         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5133                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5134         mutex_unlock(&wq->mutex);
5135
5136         return written;
5137 }
5138
5139 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5140                              const char *buf, size_t count)
5141 {
5142         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5143         struct workqueue_attrs *attrs;
5144         int v, ret = -ENOMEM;
5145
5146         apply_wqattrs_lock();
5147
5148         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5149         if (!attrs)
5150                 goto out_unlock;
5151
5152         ret = -EINVAL;
5153         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5154                 attrs->no_numa = !v;
5155                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5156         }
5157
5158 out_unlock:
5159         apply_wqattrs_unlock();
5160         free_workqueue_attrs(attrs);
5161         return ret ?: count;
5162 }
5163
5164 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5165         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5166         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5167         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5168         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5169         __ATTR_NULL,
5170 };
5171
5172 static struct bus_type wq_subsys = {
5173         .name                           = "workqueue",
5174         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5175 };
5176
5177 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5178                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5179 {
5180         int written;
5181
5182         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5183         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5184                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5185         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5186
5187         return written;
5188 }
5189
5190 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5191                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5192 {
5193         cpumask_var_t cpumask;
5194         int ret;
5195
5196         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5197                 return -ENOMEM;
5198
5199         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5200         if (!ret)
5201                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5202
5203         free_cpumask_var(cpumask);
5204         return ret ? ret : count;
5205 }
5206
5207 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5208         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5209                wq_unbound_cpumask_store);
5210
5211 static int __init wq_sysfs_init(void)
5212 {
5213         int err;
5214
5215         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5216         if (err)
5217                 return err;
5218
5219         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5220 }
5221 core_initcall(wq_sysfs_init);
5222
5223 static void wq_device_release(struct device *dev)
5224 {
5225         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5226
5227         kfree(wq_dev);
5228 }
5229
5230 /**
5231  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5232  * @wq: the workqueue to register
5233  *
5234  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5235  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5236  * which is the preferred method.
5237  *
5238  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5239  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5240  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5241  * attributes.
5242  *
5243  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5244  */
5245 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5246 {
5247         struct wq_device *wq_dev;
5248         int ret;
5249
5250         /*
5251          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5252          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5253          * workqueues.
5254          */
5255         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5256                 return -EINVAL;
5257
5258         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5259         if (!wq_dev)
5260                 return -ENOMEM;
5261
5262         wq_dev->wq = wq;
5263         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5264         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5265         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5266
5267         /*
5268          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5269          * everything is ready.
5270          */
5271         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5272
5273         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5274         if (ret) {
5275                 put_device(&wq_dev->dev);
5276                 wq->wq_dev = NULL;
5277                 return ret;
5278         }
5279
5280         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5281                 struct device_attribute *attr;
5282
5283                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5284                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5285                         if (ret) {
5286                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5287                                 wq->wq_dev = NULL;
5288                                 return ret;
5289                         }
5290                 }
5291         }
5292
5293         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5294         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5295         return 0;
5296 }
5297
5298 /**
5299  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5300  * @wq: the workqueue to unregister
5301  *
5302  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5303  */
5304 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5305 {
5306         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5307
5308         if (!wq->wq_dev)
5309                 return;
5310
5311         wq->wq_dev = NULL;
5312         device_unregister(&wq_dev->dev);
5313 }
5314 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5315 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5316 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5317
5318 /*
5319  * Workqueue watchdog.
5320  *
5321  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5322  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5323  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5324  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5325  * largely opaque.
5326  *
5327  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5328  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5329  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5330  *
5331  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5332  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5333  * corresponding sysfs parameter file.
5334  */
5335 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5336
5337 static void wq_watchdog_timer_fn(unsigned long data);
5338
5339 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5340 static struct timer_list wq_watchdog_timer =
5341         TIMER_DEFERRED_INITIALIZER(wq_watchdog_timer_fn, 0, 0);
5342
5343 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5344 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5345
5346 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5347 {
5348         int cpu;
5349
5350         wq_watchdog_touched = jiffies;
5351         for_each_possible_cpu(cpu)
5352                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5353 }
5354
5355 static void wq_watchdog_timer_fn(unsigned long data)
5356 {
5357         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5358         bool lockup_detected = false;
5359         struct worker_pool *pool;
5360         int pi;
5361
5362         if (!thresh)
5363                 return;
5364
5365         rcu_read_lock();
5366
5367         for_each_pool(pool, pi) {
5368                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5369
5370                 if (list_empty(&pool->worklist))
5371                         continue;
5372
5373                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5374                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5375                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5376
5377                 if (time_after(pool_ts, touched))
5378                         ts = pool_ts;
5379                 else
5380                         ts = touched;
5381
5382                 if (pool->cpu >= 0) {
5383                         unsigned long cpu_touched =
5384                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5385                                                   pool->cpu));
5386                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5387                                 ts = cpu_touched;
5388                 }
5389
5390                 /* did we stall? */
5391                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5392                         lockup_detected = true;
5393                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5394                         pr_cont_pool_info(pool);
5395                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5396                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5397                 }
5398         }
5399
5400         rcu_read_unlock();
5401
5402         if (lockup_detected)
5403                 show_workqueue_state();
5404
5405         wq_watchdog_reset_touched();
5406         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5407 }
5408
5409 void wq_watchdog_touch(int cpu)
5410 {
5411         if (cpu >= 0)
5412                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5413         else
5414                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5415 }
5416
5417 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5418 {
5419         wq_watchdog_thresh = 0;
5420         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5421
5422         if (thresh) {
5423                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5424                 wq_watchdog_reset_touched();
5425                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5426         }
5427 }
5428
5429 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5430                                         const struct kernel_param *kp)
5431 {
5432         unsigned long thresh;
5433         int ret;
5434
5435         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5436         if (ret)
5437                 return ret;
5438
5439         if (system_wq)
5440                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5441         else
5442                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5443
5444         return 0;
5445 }
5446
5447 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5448         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5449         .get    = param_get_ulong,
5450 };
5451
5452 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5453                 0644);
5454
5455 static void wq_watchdog_init(void)
5456 {
5457         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5458 }
5459
5460 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5461
5462 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5463
5464 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5465
5466 static void __init wq_numa_init(void)
5467 {
5468         cpumask_var_t *tbl;
5469         int node, cpu;
5470
5471         if (num_possible_nodes() <= 1)
5472                 return;
5473
5474         if (wq_disable_numa) {
5475                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5476                 return;
5477         }
5478
5479         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5480         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5481
5482         /*
5483          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5484          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5485          * fully initialized by now.
5486          */
5487         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5488         BUG_ON(!tbl);
5489
5490         for_each_node(node)
5491                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5492                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5493
5494         for_each_possible_cpu(cpu) {
5495                 node = cpu_to_node(cpu);
5496                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5497                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5498                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5499                         return;
5500                 }
5501                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5502         }
5503
5504         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5505         wq_numa_enabled = true;
5506 }
5507
5508 static int __init init_workqueues(void)
5509 {
5510         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5511         int i, cpu;
5512
5513         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5514
5515         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5516         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
5517
5518         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5519
5520         wq_numa_init();
5521
5522         /* initialize CPU pools */
5523         for_each_possible_cpu(cpu) {
5524                 struct worker_pool *pool;
5525
5526                 i = 0;
5527                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5528                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5529                         pool->cpu = cpu;
5530                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5531                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5532                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5533
5534                         /* alloc pool ID */
5535                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5536                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5537                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5538                 }
5539         }
5540
5541         /* create the initial worker */
5542         for_each_online_cpu(cpu) {
5543                 struct worker_pool *pool;
5544
5545                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5546                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5547                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5548                 }
5549         }
5550
5551         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5552         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5553                 struct workqueue_attrs *attrs;
5554
5555                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5556                 attrs->nice = std_nice[i];
5557                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5558
5559                 /*
5560                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5561                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5562                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5563                  */
5564                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5565                 attrs->nice = std_nice[i];
5566                 attrs->no_numa = true;
5567                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5568         }
5569
5570         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5571         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5572         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5573         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5574                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5575         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5576                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5577         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5578                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5579         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5580                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5581                                               0);
5582         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5583                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5584                !system_power_efficient_wq ||
5585                !system_freezable_power_efficient_wq);
5586
5587         wq_watchdog_init();
5588
5589         return 0;
5590 }
5591 early_initcall(init_workqueues);