GNU Linux-libre 5.4.200-gnu1
[releases.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53 #include <linux/kvm_para.h>
54
55 #include "workqueue_internal.h"
56
57 enum {
58         /*
59          * worker_pool flags
60          *
61          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
62          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
63          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
64          * is in effect.
65          *
66          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
67          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
68          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
69          *
70          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
71          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
72          * worker_attach_to_pool() is in progress.
73          */
74         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
75         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
76
77         /* worker flags */
78         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
79         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
80         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
81         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
82         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
83         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
84
85         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
86                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
87
88         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
89
90         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
91         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
92
93         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
94         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
95
96         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
97                                                 /* call for help after 10ms
98                                                    (min two ticks) */
99         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
100         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
101
102         /*
103          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
104          * all cpus.  Give MIN_NICE.
105          */
106         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
108
109         WQ_NAME_LEN             = 24,
110 };
111
112 /*
113  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
114  *
115  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
116  *    everyone else.
117  *
118  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
119  *    only be modified and accessed from the local cpu.
120  *
121  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
122  *
123  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
124  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
125  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
126  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
127  *
128  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
129  *
130  * PL: wq_pool_mutex protected.
131  *
132  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
133  *
134  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
135  *
136  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
137  *      RCU for reads.
138  *
139  * WQ: wq->mutex protected.
140  *
141  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
142  *
143  * MD: wq_mayday_lock protected.
144  */
145
146 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
147
148 struct worker_pool {
149         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
150         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
151         int                     node;           /* I: the associated node ID */
152         int                     id;             /* I: pool ID */
153         unsigned int            flags;          /* X: flags */
154
155         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
156
157         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
158
159         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
160         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
161
162         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
163         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
164         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
165
166         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
167         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
168                                                 /* L: hash of busy workers */
169
170         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
171         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
172         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
173
174         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
175
176         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
177         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
178         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
179
180         /*
181          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
182          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
183          * cacheline.
184          */
185         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
186
187         /*
188          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
189          * from get_work_pool().
190          */
191         struct rcu_head         rcu;
192 } ____cacheline_aligned_in_smp;
193
194 /*
195  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
196  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
197  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
198  * number of flag bits.
199  */
200 struct pool_workqueue {
201         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
202         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
203         int                     work_color;     /* L: current color */
204         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
205         int                     refcnt;         /* L: reference count */
206         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
207                                                 /* L: nr of in_flight works */
208         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
209         int                     max_active;     /* L: max active works */
210         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
211         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
212         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
213
214         /*
215          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
216          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
217          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
218          * determined without grabbing wq->mutex.
219          */
220         struct work_struct      unbound_release_work;
221         struct rcu_head         rcu;
222 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
223
224 /*
225  * Structure used to wait for workqueue flush.
226  */
227 struct wq_flusher {
228         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
229         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
230         struct completion       done;           /* flush completion */
231 };
232
233 struct wq_device;
234
235 /*
236  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
237  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
238  */
239 struct workqueue_struct {
240         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
241         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
242
243         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
244         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
245         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
246         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
247         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
248         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
249         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
250
251         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
252         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
253
254         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
255         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
256
257         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
258         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
259
260 #ifdef CONFIG_SYSFS
261         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
262 #endif
263 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
264         char                    *lock_name;
265         struct lock_class_key   key;
266         struct lockdep_map      lockdep_map;
267 #endif
268         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
269
270         /*
271          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
272          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
273          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
274          */
275         struct rcu_head         rcu;
276
277         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
278         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
279         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
280         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
281 };
282
283 static struct kmem_cache *pwq_cache;
284
285 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
286                                         /* possible CPUs of each node */
287
288 static bool wq_disable_numa;
289 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
290
291 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
292 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
293 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
294
295 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
296
297 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
298
299 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
300 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
301
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
303 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
304 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
305 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
306
307 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
308 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
309
310 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
311 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
312
313 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
314 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
315
316 /*
317  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
318  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
319  * to uncover usages which depend on it.
320  */
321 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
322 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
323 #else
324 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
325 #endif
326 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
327
328 /* the per-cpu worker pools */
329 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
330
331 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
332
333 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
334 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
335
336 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
337 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
338
339 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
340 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
341
342 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
344 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
346 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
348 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
350 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
352 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
354 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
355 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
356
357 static int worker_thread(void *__worker);
358 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
359
360 #define CREATE_TRACE_POINTS
361 #include <trace/events/workqueue.h>
362
363 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
364         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
365                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
366                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
367
368 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
369         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
370                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
371                          "RCU or wq->mutex should be held")
372
373 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
374         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
375                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
376                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
377                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
378
379 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
380         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
381              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
382              (pool)++)
383
384 /**
385  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
386  * @pool: iteration cursor
387  * @pi: integer used for iteration
388  *
389  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
390  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
391  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
392  *
393  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
394  * ignored.
395  */
396 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
397         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
398                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
399                 else
400
401 /**
402  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
403  * @worker: iteration cursor
404  * @pool: worker_pool to iterate workers of
405  *
406  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
407  *
408  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
409  * ignored.
410  */
411 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
412         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
413                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
414                 else
415
416 /**
417  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
418  * @pwq: iteration cursor
419  * @wq: the target workqueue
420  *
421  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
422  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
423  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
424  *
425  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
426  * ignored.
427  */
428 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
429         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
430                                 lockdep_is_held(&wq->mutex))            \
431                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
432                 else
433
434 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
435
436 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
437
438 static void *work_debug_hint(void *addr)
439 {
440         return ((struct work_struct *) addr)->func;
441 }
442
443 static bool work_is_static_object(void *addr)
444 {
445         struct work_struct *work = addr;
446
447         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
448 }
449
450 /*
451  * fixup_init is called when:
452  * - an active object is initialized
453  */
454 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
455 {
456         struct work_struct *work = addr;
457
458         switch (state) {
459         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
460                 cancel_work_sync(work);
461                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
462                 return true;
463         default:
464                 return false;
465         }
466 }
467
468 /*
469  * fixup_free is called when:
470  * - an active object is freed
471  */
472 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
473 {
474         struct work_struct *work = addr;
475
476         switch (state) {
477         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
478                 cancel_work_sync(work);
479                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
480                 return true;
481         default:
482                 return false;
483         }
484 }
485
486 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
487         .name           = "work_struct",
488         .debug_hint     = work_debug_hint,
489         .is_static_object = work_is_static_object,
490         .fixup_init     = work_fixup_init,
491         .fixup_free     = work_fixup_free,
492 };
493
494 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
495 {
496         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
497 }
498
499 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
500 {
501         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
502 }
503
504 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
505 {
506         if (onstack)
507                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
508         else
509                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
510 }
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
512
513 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
514 {
515         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
518
519 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
520 {
521         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
522         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
525
526 #else
527 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
528 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
529 #endif
530
531 /**
532  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
533  * @pool: the pool pointer of interest
534  *
535  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
536  * successfully, -errno on failure.
537  */
538 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
539 {
540         int ret;
541
542         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
543
544         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
545                         GFP_KERNEL);
546         if (ret >= 0) {
547                 pool->id = ret;
548                 return 0;
549         }
550         return ret;
551 }
552
553 /**
554  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
555  * @wq: the target workqueue
556  * @node: the node ID
557  *
558  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
559  * read locked.
560  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
561  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
562  *
563  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
564  */
565 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
566                                                   int node)
567 {
568         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
569
570         /*
571          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
572          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
573          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
574          * happens, this workaround can be removed.
575          */
576         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
577                 return wq->dfl_pwq;
578
579         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
580 }
581
582 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
583 {
584         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
585 }
586
587 static int get_work_color(struct work_struct *work)
588 {
589         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
590                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
591 }
592
593 static int work_next_color(int color)
594 {
595         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
596 }
597
598 /*
599  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
600  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
601  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
602  *
603  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
604  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
605  * work->data.  These functions should only be called while the work is
606  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
607  *
608  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
609  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
610  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
611  * available only while the work item is queued.
612  *
613  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
614  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
615  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
616  * try to steal the PENDING bit.
617  */
618 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
619                                  unsigned long flags)
620 {
621         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
622         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
623 }
624
625 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
626                          unsigned long extra_flags)
627 {
628         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
629                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
630 }
631
632 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
633                                            int pool_id)
634 {
635         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
636                       WORK_STRUCT_PENDING);
637 }
638
639 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
640                                             int pool_id)
641 {
642         /*
643          * The following wmb is paired with the implied mb in
644          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
645          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
646          * owner.
647          */
648         smp_wmb();
649         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
650         /*
651          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
652          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
653          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
654          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
655          * the same @work.  E.g. consider this case:
656          *
657          *   CPU#0                         CPU#1
658          *   ----------------------------  --------------------------------
659          *
660          * 1  STORE event_indicated
661          * 2  queue_work_on() {
662          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
663          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
664          * 5                                 set_work_data() # clear bit
665          * 6                                 smp_mb()
666          * 7                               work->current_func() {
667          * 8                                  LOAD event_indicated
668          *                                 }
669          *
670          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
671          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
672          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
673          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
674          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
675          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
676          * before actual STORE.
677          */
678         smp_mb();
679 }
680
681 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
682 {
683         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
684         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
685 }
686
687 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
688 {
689         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
690
691         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
692                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
693         else
694                 return NULL;
695 }
696
697 /**
698  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
699  * @work: the work item of interest
700  *
701  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
702  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
703  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
704  *
705  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
706  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
707  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
708  * returned pool is and stays online.
709  *
710  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
711  */
712 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
713 {
714         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
715         int pool_id;
716
717         assert_rcu_or_pool_mutex();
718
719         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
720                 return ((struct pool_workqueue *)
721                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
722
723         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
724         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
725                 return NULL;
726
727         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
728 }
729
730 /**
731  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
732  * @work: the work item of interest
733  *
734  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
735  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
736  */
737 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
738 {
739         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
740
741         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
742                 return ((struct pool_workqueue *)
743                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
744
745         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
746 }
747
748 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
749 {
750         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
751
752         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
753         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
754 }
755
756 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
757 {
758         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
759
760         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
761 }
762
763 /*
764  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
765  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
766  * they're being called with pool->lock held.
767  */
768
769 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
770 {
771         return !atomic_read(&pool->nr_running);
772 }
773
774 /*
775  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
776  * running workers.
777  *
778  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
779  * function will always return %true for unbound pools as long as the
780  * worklist isn't empty.
781  */
782 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
783 {
784         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
785 }
786
787 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
788 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
789 {
790         return pool->nr_idle;
791 }
792
793 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
794 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
795 {
796         return !list_empty(&pool->worklist) &&
797                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
798 }
799
800 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
801 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
802 {
803         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
804 }
805
806 /* Do we have too many workers and should some go away? */
807 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
808 {
809         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
810         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
811         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
812
813         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
814 }
815
816 /*
817  * Wake up functions.
818  */
819
820 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
821 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
822 {
823         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
824                 return NULL;
825
826         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
827 }
828
829 /**
830  * wake_up_worker - wake up an idle worker
831  * @pool: worker pool to wake worker from
832  *
833  * Wake up the first idle worker of @pool.
834  *
835  * CONTEXT:
836  * spin_lock_irq(pool->lock).
837  */
838 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
839 {
840         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
841
842         if (likely(worker))
843                 wake_up_process(worker->task);
844 }
845
846 /**
847  * wq_worker_running - a worker is running again
848  * @task: task waking up
849  *
850  * This function is called when a worker returns from schedule()
851  */
852 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
853 {
854         struct worker *worker = kthread_data(task);
855
856         if (!worker->sleeping)
857                 return;
858
859         /*
860          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
861          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
862          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
863          * pool. Protect against such race.
864          */
865         preempt_disable();
866         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
867                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
868         preempt_enable();
869         worker->sleeping = 0;
870 }
871
872 /**
873  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
874  * @task: task going to sleep
875  *
876  * This function is called from schedule() when a busy worker is
877  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
878  * assignment.
879  */
880 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
881 {
882         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
883         struct worker_pool *pool;
884
885         /*
886          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
887          * workers, also reach here, let's not access anything before
888          * checking NOT_RUNNING.
889          */
890         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
891                 return;
892
893         pool = worker->pool;
894
895         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
896         if (worker->sleeping)
897                 return;
898
899         worker->sleeping = 1;
900         spin_lock_irq(&pool->lock);
901
902         /*
903          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
904          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
905          * Please read comment there.
906          *
907          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
908          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
909          * disabled, which in turn means that none else could be
910          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
911          * lock is safe.
912          */
913         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
914             !list_empty(&pool->worklist)) {
915                 next = first_idle_worker(pool);
916                 if (next)
917                         wake_up_process(next->task);
918         }
919         spin_unlock_irq(&pool->lock);
920 }
921
922 /**
923  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
924  * @task: Task to retrieve last work function of.
925  *
926  * Determine the last function a worker executed. This is called from
927  * the scheduler to get a worker's last known identity.
928  *
929  * CONTEXT:
930  * spin_lock_irq(rq->lock)
931  *
932  * This function is called during schedule() when a kworker is going
933  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
934  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
935  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
936  *
937  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
938  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
939  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
940  * is guaranteed to not be processing any works.
941  *
942  * Return:
943  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
944  * hasn't executed any work yet.
945  */
946 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
947 {
948         struct worker *worker = kthread_data(task);
949
950         return worker->last_func;
951 }
952
953 /**
954  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
955  * @worker: self
956  * @flags: flags to set
957  *
958  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
959  *
960  * CONTEXT:
961  * spin_lock_irq(pool->lock)
962  */
963 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
964 {
965         struct worker_pool *pool = worker->pool;
966
967         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
968
969         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
970         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
971             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
972                 atomic_dec(&pool->nr_running);
973         }
974
975         worker->flags |= flags;
976 }
977
978 /**
979  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
980  * @worker: self
981  * @flags: flags to clear
982  *
983  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
984  *
985  * CONTEXT:
986  * spin_lock_irq(pool->lock)
987  */
988 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
989 {
990         struct worker_pool *pool = worker->pool;
991         unsigned int oflags = worker->flags;
992
993         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
994
995         worker->flags &= ~flags;
996
997         /*
998          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
999          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1000          * of multiple flags, not a single flag.
1001          */
1002         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1003                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1004                         atomic_inc(&pool->nr_running);
1005 }
1006
1007 /**
1008  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1009  * @pool: pool of interest
1010  * @work: work to find worker for
1011  *
1012  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1013  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1014  * to match, its current execution should match the address of @work and
1015  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1016  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1017  * being executed.
1018  *
1019  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1020  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1021  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1022  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1023  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1024  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1025  *
1026  * This function checks the work item address and work function to avoid
1027  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1028  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1029  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1030  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1031  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1032  *
1033  * CONTEXT:
1034  * spin_lock_irq(pool->lock).
1035  *
1036  * Return:
1037  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1038  * otherwise.
1039  */
1040 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1041                                                  struct work_struct *work)
1042 {
1043         struct worker *worker;
1044
1045         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1046                                (unsigned long)work)
1047                 if (worker->current_work == work &&
1048                     worker->current_func == work->func)
1049                         return worker;
1050
1051         return NULL;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * move_linked_works - move linked works to a list
1056  * @work: start of series of works to be scheduled
1057  * @head: target list to append @work to
1058  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1059  *
1060  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1061  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1062  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1063  *
1064  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1065  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1066  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1067  *
1068  * CONTEXT:
1069  * spin_lock_irq(pool->lock).
1070  */
1071 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1072                               struct work_struct **nextp)
1073 {
1074         struct work_struct *n;
1075
1076         /*
1077          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1078          * use NULL for list head.
1079          */
1080         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1081                 list_move_tail(&work->entry, head);
1082                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1083                         break;
1084         }
1085
1086         /*
1087          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1088          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1089          * needs to be updated.
1090          */
1091         if (nextp)
1092                 *nextp = n;
1093 }
1094
1095 /**
1096  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1097  * @pwq: pool_workqueue to get
1098  *
1099  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1100  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1101  */
1102 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1103 {
1104         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1105         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1106         pwq->refcnt++;
1107 }
1108
1109 /**
1110  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1111  * @pwq: pool_workqueue to put
1112  *
1113  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1114  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1115  */
1116 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1117 {
1118         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1119         if (likely(--pwq->refcnt))
1120                 return;
1121         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1122                 return;
1123         /*
1124          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1125          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1126          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1127          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1128          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1129          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1130          */
1131         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1132 }
1133
1134 /**
1135  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1136  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1137  *
1138  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1139  */
1140 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1141 {
1142         if (pwq) {
1143                 /*
1144                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1145                  * following lock operations are safe.
1146                  */
1147                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1148                 put_pwq(pwq);
1149                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1150         }
1151 }
1152
1153 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1154 {
1155         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1156
1157         trace_workqueue_activate_work(work);
1158         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1159                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1160         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1161         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1162         pwq->nr_active++;
1163 }
1164
1165 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1166 {
1167         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1168                                                     struct work_struct, entry);
1169
1170         pwq_activate_delayed_work(work);
1171 }
1172
1173 /**
1174  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1175  * @pwq: pwq of interest
1176  * @color: color of work which left the queue
1177  *
1178  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1179  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1180  *
1181  * CONTEXT:
1182  * spin_lock_irq(pool->lock).
1183  */
1184 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1185 {
1186         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1187         if (color == WORK_NO_COLOR)
1188                 goto out_put;
1189
1190         pwq->nr_in_flight[color]--;
1191
1192         pwq->nr_active--;
1193         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1194                 /* one down, submit a delayed one */
1195                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1196                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1197         }
1198
1199         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1200         if (likely(pwq->flush_color != color))
1201                 goto out_put;
1202
1203         /* are there still in-flight works? */
1204         if (pwq->nr_in_flight[color])
1205                 goto out_put;
1206
1207         /* this pwq is done, clear flush_color */
1208         pwq->flush_color = -1;
1209
1210         /*
1211          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1212          * will handle the rest.
1213          */
1214         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1215                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1216 out_put:
1217         put_pwq(pwq);
1218 }
1219
1220 /**
1221  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1222  * @work: work item to steal
1223  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1224  * @flags: place to store irq state
1225  *
1226  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1227  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1228  *
1229  * Return:
1230  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1231  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1232  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1233  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1234  *              for arbitrarily long
1235  *
1236  * Note:
1237  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1238  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1239  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1240  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1241  *
1242  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1243  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1244  *
1245  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1246  */
1247 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1248                                unsigned long *flags)
1249 {
1250         struct worker_pool *pool;
1251         struct pool_workqueue *pwq;
1252
1253         local_irq_save(*flags);
1254
1255         /* try to steal the timer if it exists */
1256         if (is_dwork) {
1257                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1258
1259                 /*
1260                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1261                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1262                  * running on the local CPU.
1263                  */
1264                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1265                         return 1;
1266         }
1267
1268         /* try to claim PENDING the normal way */
1269         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1270                 return 0;
1271
1272         rcu_read_lock();
1273         /*
1274          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1275          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1276          */
1277         pool = get_work_pool(work);
1278         if (!pool)
1279                 goto fail;
1280
1281         spin_lock(&pool->lock);
1282         /*
1283          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1284          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1285          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1286          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1287          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1288          * item is currently queued on that pool.
1289          */
1290         pwq = get_work_pwq(work);
1291         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1292                 debug_work_deactivate(work);
1293
1294                 /*
1295                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1296                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1297                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1298                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1299                  * item is activated before grabbing.
1300                  */
1301                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1302                         pwq_activate_delayed_work(work);
1303
1304                 list_del_init(&work->entry);
1305                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1306
1307                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1308                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1309
1310                 spin_unlock(&pool->lock);
1311                 rcu_read_unlock();
1312                 return 1;
1313         }
1314         spin_unlock(&pool->lock);
1315 fail:
1316         rcu_read_unlock();
1317         local_irq_restore(*flags);
1318         if (work_is_canceling(work))
1319                 return -ENOENT;
1320         cpu_relax();
1321         return -EAGAIN;
1322 }
1323
1324 /**
1325  * insert_work - insert a work into a pool
1326  * @pwq: pwq @work belongs to
1327  * @work: work to insert
1328  * @head: insertion point
1329  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1330  *
1331  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1332  * work_struct flags.
1333  *
1334  * CONTEXT:
1335  * spin_lock_irq(pool->lock).
1336  */
1337 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1338                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1339 {
1340         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1341
1342         /* we own @work, set data and link */
1343         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1344         list_add_tail(&work->entry, head);
1345         get_pwq(pwq);
1346
1347         /*
1348          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1349          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1350          * around lazily while there are works to be processed.
1351          */
1352         smp_mb();
1353
1354         if (__need_more_worker(pool))
1355                 wake_up_worker(pool);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1360  * same workqueue.
1361  */
1362 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1363 {
1364         struct worker *worker;
1365
1366         worker = current_wq_worker();
1367         /*
1368          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1369          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1370          */
1371         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1376  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1377  * avoid perturbing sensitive tasks.
1378  */
1379 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1380 {
1381         static bool printed_dbg_warning;
1382         int new_cpu;
1383
1384         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1385                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1386                         return cpu;
1387         } else if (!printed_dbg_warning) {
1388                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1389                 printed_dbg_warning = true;
1390         }
1391
1392         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1393                 return cpu;
1394
1395         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1396         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1397         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1398                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1399                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1400                         return cpu;
1401         }
1402         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1403
1404         return new_cpu;
1405 }
1406
1407 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1408                          struct work_struct *work)
1409 {
1410         struct pool_workqueue *pwq;
1411         struct worker_pool *last_pool;
1412         struct list_head *worklist;
1413         unsigned int work_flags;
1414         unsigned int req_cpu = cpu;
1415
1416         /*
1417          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1418          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1419          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1420          * happen with IRQ disabled.
1421          */
1422         lockdep_assert_irqs_disabled();
1423
1424
1425         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1426         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1427             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1428                 return;
1429         rcu_read_lock();
1430 retry:
1431         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1432         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1433                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1434                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1435                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1436         } else {
1437                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1438                         cpu = raw_smp_processor_id();
1439                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1440         }
1441
1442         /*
1443          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1444          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1445          * pool to guarantee non-reentrancy.
1446          */
1447         last_pool = get_work_pool(work);
1448         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1449                 struct worker *worker;
1450
1451                 spin_lock(&last_pool->lock);
1452
1453                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1454
1455                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1456                         pwq = worker->current_pwq;
1457                 } else {
1458                         /* meh... not running there, queue here */
1459                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1460                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1461                 }
1462         } else {
1463                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1464         }
1465
1466         /*
1467          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1468          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1469          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1470          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1471          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1472          * make forward-progress.
1473          */
1474         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1475                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1476                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1477                         cpu_relax();
1478                         goto retry;
1479                 }
1480                 /* oops */
1481                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1482                           wq->name, cpu);
1483         }
1484
1485         /* pwq determined, queue */
1486         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1487
1488         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1489                 goto out;
1490
1491         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1492         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1493
1494         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1495                 trace_workqueue_activate_work(work);
1496                 pwq->nr_active++;
1497                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1498                 if (list_empty(worklist))
1499                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1500         } else {
1501                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1502                 worklist = &pwq->delayed_works;
1503         }
1504
1505         debug_work_activate(work);
1506         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1507
1508 out:
1509         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1510         rcu_read_unlock();
1511 }
1512
1513 /**
1514  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1515  * @cpu: CPU number to execute work on
1516  * @wq: workqueue to use
1517  * @work: work to queue
1518  *
1519  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1520  * can't go away.
1521  *
1522  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1523  */
1524 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1525                    struct work_struct *work)
1526 {
1527         bool ret = false;
1528         unsigned long flags;
1529
1530         local_irq_save(flags);
1531
1532         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1533                 __queue_work(cpu, wq, work);
1534                 ret = true;
1535         }
1536
1537         local_irq_restore(flags);
1538         return ret;
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1541
1542 /**
1543  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1544  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1545  *
1546  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1547  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1548  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1549  * available CPU if we need to schedule this work.
1550  */
1551 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1552 {
1553         int cpu;
1554
1555         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1556         if (!wq_numa_enabled)
1557                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1558
1559         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1560         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1561                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1562
1563         /* Use local node/cpu if we are already there */
1564         cpu = raw_smp_processor_id();
1565         if (node == cpu_to_node(cpu))
1566                 return cpu;
1567
1568         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1569         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1570
1571         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1572         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1573 }
1574
1575 /**
1576  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1577  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1578  * @wq: workqueue to use
1579  * @work: work to queue
1580  *
1581  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1582  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1583  * NUMA node.
1584  *
1585  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1586  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1587  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1588  *
1589  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1590  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1591  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1592  *
1593  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1594  */
1595 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1596                      struct work_struct *work)
1597 {
1598         unsigned long flags;
1599         bool ret = false;
1600
1601         /*
1602          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1603          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1604          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1605          *
1606          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1607          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1608          * some round robin type logic.
1609          */
1610         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1611
1612         local_irq_save(flags);
1613
1614         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1615                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1616
1617                 __queue_work(cpu, wq, work);
1618                 ret = true;
1619         }
1620
1621         local_irq_restore(flags);
1622         return ret;
1623 }
1624 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1625
1626 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1627 {
1628         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1629
1630         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1631         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1632 }
1633 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1634
1635 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1636                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1637 {
1638         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1639         struct work_struct *work = &dwork->work;
1640
1641         WARN_ON_ONCE(!wq);
1642         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1643         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1644         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1645
1646         /*
1647          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1648          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1649          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1650          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1651          */
1652         if (!delay) {
1653                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1654                 return;
1655         }
1656
1657         dwork->wq = wq;
1658         dwork->cpu = cpu;
1659         timer->expires = jiffies + delay;
1660
1661         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1662                 add_timer_on(timer, cpu);
1663         else
1664                 add_timer(timer);
1665 }
1666
1667 /**
1668  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1669  * @cpu: CPU number to execute work on
1670  * @wq: workqueue to use
1671  * @dwork: work to queue
1672  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1673  *
1674  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1675  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1676  * execution.
1677  */
1678 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1679                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1680 {
1681         struct work_struct *work = &dwork->work;
1682         bool ret = false;
1683         unsigned long flags;
1684
1685         /* read the comment in __queue_work() */
1686         local_irq_save(flags);
1687
1688         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1689                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1690                 ret = true;
1691         }
1692
1693         local_irq_restore(flags);
1694         return ret;
1695 }
1696 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1697
1698 /**
1699  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1700  * @cpu: CPU number to execute work on
1701  * @wq: workqueue to use
1702  * @dwork: work to queue
1703  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1704  *
1705  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1706  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1707  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1708  * current state.
1709  *
1710  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1711  * pending and its timer was modified.
1712  *
1713  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1714  * See try_to_grab_pending() for details.
1715  */
1716 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1717                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1718 {
1719         unsigned long flags;
1720         int ret;
1721
1722         do {
1723                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1724         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1725
1726         if (likely(ret >= 0)) {
1727                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1728                 local_irq_restore(flags);
1729         }
1730
1731         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1732         return ret;
1733 }
1734 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1735
1736 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1737 {
1738         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1739
1740         /* read the comment in __queue_work() */
1741         local_irq_disable();
1742         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1743         local_irq_enable();
1744 }
1745
1746 /**
1747  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1748  * @wq: workqueue to use
1749  * @rwork: work to queue
1750  *
1751  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1752  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1753  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1754  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1755  */
1756 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1757 {
1758         struct work_struct *work = &rwork->work;
1759
1760         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1761                 rwork->wq = wq;
1762                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1763                 return true;
1764         }
1765
1766         return false;
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1769
1770 /**
1771  * worker_enter_idle - enter idle state
1772  * @worker: worker which is entering idle state
1773  *
1774  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1775  * necessary.
1776  *
1777  * LOCKING:
1778  * spin_lock_irq(pool->lock).
1779  */
1780 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1781 {
1782         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1783
1784         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1785             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1786                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1787                 return;
1788
1789         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1790         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1791         pool->nr_idle++;
1792         worker->last_active = jiffies;
1793
1794         /* idle_list is LIFO */
1795         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1796
1797         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1798                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1799
1800         /*
1801          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1802          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1803          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1804          * unbind is not in progress.
1805          */
1806         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1807                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1808                      atomic_read(&pool->nr_running));
1809 }
1810
1811 /**
1812  * worker_leave_idle - leave idle state
1813  * @worker: worker which is leaving idle state
1814  *
1815  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1816  *
1817  * LOCKING:
1818  * spin_lock_irq(pool->lock).
1819  */
1820 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1821 {
1822         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1823
1824         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1825                 return;
1826         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1827         pool->nr_idle--;
1828         list_del_init(&worker->entry);
1829 }
1830
1831 static struct worker *alloc_worker(int node)
1832 {
1833         struct worker *worker;
1834
1835         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1836         if (worker) {
1837                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1838                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1839                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1840                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1841                 worker->flags = WORKER_PREP;
1842         }
1843         return worker;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1848  * @worker: worker to be attached
1849  * @pool: the target pool
1850  *
1851  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1852  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1853  * cpu-[un]hotplugs.
1854  */
1855 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1856                                    struct worker_pool *pool)
1857 {
1858         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1859
1860         /*
1861          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1862          * stable across this function.  See the comments above the flag
1863          * definition for details.
1864          */
1865         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1866                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1867
1868         if (worker->rescue_wq)
1869                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1870
1871         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1872         worker->pool = pool;
1873
1874         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1875 }
1876
1877 /**
1878  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1879  * @worker: worker which is attached to its pool
1880  *
1881  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1882  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1883  * other reference to the pool.
1884  */
1885 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1886 {
1887         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1888         struct completion *detach_completion = NULL;
1889
1890         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1891
1892         list_del(&worker->node);
1893         worker->pool = NULL;
1894
1895         if (list_empty(&pool->workers))
1896                 detach_completion = pool->detach_completion;
1897         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1898
1899         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1900         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1901
1902         if (detach_completion)
1903                 complete(detach_completion);
1904 }
1905
1906 /**
1907  * create_worker - create a new workqueue worker
1908  * @pool: pool the new worker will belong to
1909  *
1910  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1911  *
1912  * CONTEXT:
1913  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1914  *
1915  * Return:
1916  * Pointer to the newly created worker.
1917  */
1918 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1919 {
1920         struct worker *worker = NULL;
1921         int id = -1;
1922         char id_buf[16];
1923
1924         /* ID is needed to determine kthread name */
1925         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1926         if (id < 0)
1927                 goto fail;
1928
1929         worker = alloc_worker(pool->node);
1930         if (!worker)
1931                 goto fail;
1932
1933         worker->id = id;
1934
1935         if (pool->cpu >= 0)
1936                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1937                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1938         else
1939                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1940
1941         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1942                                               "kworker/%s", id_buf);
1943         if (IS_ERR(worker->task))
1944                 goto fail;
1945
1946         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1947         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1948
1949         /* successful, attach the worker to the pool */
1950         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1951
1952         /* start the newly created worker */
1953         spin_lock_irq(&pool->lock);
1954         worker->pool->nr_workers++;
1955         worker_enter_idle(worker);
1956         wake_up_process(worker->task);
1957         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1958
1959         return worker;
1960
1961 fail:
1962         if (id >= 0)
1963                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1964         kfree(worker);
1965         return NULL;
1966 }
1967
1968 /**
1969  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1970  * @worker: worker to be destroyed
1971  *
1972  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1973  * be idle.
1974  *
1975  * CONTEXT:
1976  * spin_lock_irq(pool->lock).
1977  */
1978 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1979 {
1980         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1981
1982         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1983
1984         /* sanity check frenzy */
1985         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1986             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1987             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1988                 return;
1989
1990         pool->nr_workers--;
1991         pool->nr_idle--;
1992
1993         list_del_init(&worker->entry);
1994         worker->flags |= WORKER_DIE;
1995         wake_up_process(worker->task);
1996 }
1997
1998 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1999 {
2000         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2001
2002         spin_lock_irq(&pool->lock);
2003
2004         while (too_many_workers(pool)) {
2005                 struct worker *worker;
2006                 unsigned long expires;
2007
2008                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2009                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2010                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2011
2012                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2013                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2014                         break;
2015                 }
2016
2017                 destroy_worker(worker);
2018         }
2019
2020         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2021 }
2022
2023 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2024 {
2025         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2026         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2027
2028         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2029
2030         if (!wq->rescuer)
2031                 return;
2032
2033         /* mayday mayday mayday */
2034         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2035                 /*
2036                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2037                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2038                  * rescuer is done with it.
2039                  */
2040                 get_pwq(pwq);
2041                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2042                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2043         }
2044 }
2045
2046 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2047 {
2048         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2049         struct work_struct *work;
2050
2051         spin_lock_irq(&pool->lock);
2052         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
2053
2054         if (need_to_create_worker(pool)) {
2055                 /*
2056                  * We've been trying to create a new worker but
2057                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2058                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2059                  * rescuers.
2060                  */
2061                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2062                         send_mayday(work);
2063         }
2064
2065         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2066         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2067
2068         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2069 }
2070
2071 /**
2072  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2073  * @pool: pool to create a new worker for
2074  *
2075  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2076  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2077  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2078  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2079  * possible allocation deadlock.
2080  *
2081  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2082  * may_start_working() %true.
2083  *
2084  * LOCKING:
2085  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2086  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2087  * manager.
2088  */
2089 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2090 __releases(&pool->lock)
2091 __acquires(&pool->lock)
2092 {
2093 restart:
2094         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2095
2096         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2097         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2098
2099         while (true) {
2100                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2101                         break;
2102
2103                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2104
2105                 if (!need_to_create_worker(pool))
2106                         break;
2107         }
2108
2109         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2110         spin_lock_irq(&pool->lock);
2111         /*
2112          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2113          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2114          * already become busy.
2115          */
2116         if (need_to_create_worker(pool))
2117                 goto restart;
2118 }
2119
2120 /**
2121  * manage_workers - manage worker pool
2122  * @worker: self
2123  *
2124  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2125  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2126  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2127  *
2128  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2129  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2130  * and may_start_working() is true.
2131  *
2132  * CONTEXT:
2133  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2134  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2135  *
2136  * Return:
2137  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2138  * start processing works, %true if management function was performed and
2139  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2140  * no longer be true.
2141  */
2142 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2143 {
2144         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2145
2146         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2147                 return false;
2148
2149         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2150         pool->manager = worker;
2151
2152         maybe_create_worker(pool);
2153
2154         pool->manager = NULL;
2155         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2156         wake_up(&wq_manager_wait);
2157         return true;
2158 }
2159
2160 /**
2161  * process_one_work - process single work
2162  * @worker: self
2163  * @work: work to process
2164  *
2165  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2166  * process a single work including synchronization against and
2167  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2168  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2169  * call this function to process a work.
2170  *
2171  * CONTEXT:
2172  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2173  */
2174 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2175 __releases(&pool->lock)
2176 __acquires(&pool->lock)
2177 {
2178         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2179         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2180         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2181         int work_color;
2182         struct worker *collision;
2183 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2184         /*
2185          * It is permissible to free the struct work_struct from
2186          * inside the function that is called from it, this we need to
2187          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2188          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2189          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2190          */
2191         struct lockdep_map lockdep_map;
2192
2193         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2194 #endif
2195         /* ensure we're on the correct CPU */
2196         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2197                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2198
2199         /*
2200          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2201          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2202          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2203          * currently executing one.
2204          */
2205         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2206         if (unlikely(collision)) {
2207                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2208                 return;
2209         }
2210
2211         /* claim and dequeue */
2212         debug_work_deactivate(work);
2213         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2214         worker->current_work = work;
2215         worker->current_func = work->func;
2216         worker->current_pwq = pwq;
2217         work_color = get_work_color(work);
2218
2219         /*
2220          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2221          * overridden through set_worker_desc().
2222          */
2223         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2224
2225         list_del_init(&work->entry);
2226
2227         /*
2228          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2229          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2230          * of concurrency management and the next code block will chain
2231          * execution of the pending work items.
2232          */
2233         if (unlikely(cpu_intensive))
2234                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2235
2236         /*
2237          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2238          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2239          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2240          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2241          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2242          */
2243         if (need_more_worker(pool))
2244                 wake_up_worker(pool);
2245
2246         /*
2247          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2248          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2249          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2250          * disabled.
2251          */
2252         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2253
2254         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2255
2256         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2257         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2258         /*
2259          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2260          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2261          *
2262          * However, that would result in:
2263          *
2264          *   A(W1)
2265          *   WFC(C)
2266          *              A(W1)
2267          *              C(C)
2268          *
2269          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2270          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2271          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2272          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2273          * these locks.
2274          *
2275          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2276          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2277          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2278          */
2279         lockdep_invariant_state(true);
2280         trace_workqueue_execute_start(work);
2281         worker->current_func(work);
2282         /*
2283          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2284          * point will only record its address.
2285          */
2286         trace_workqueue_execute_end(work);
2287         lock_map_release(&lockdep_map);
2288         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2289
2290         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2291                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2292                        "     last function: %ps\n",
2293                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2294                        worker->current_func);
2295                 debug_show_held_locks(current);
2296                 dump_stack();
2297         }
2298
2299         /*
2300          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2301          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2302          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2303          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2304          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2305          * the same condition doesn't freeze RCU.
2306          */
2307         cond_resched();
2308
2309         spin_lock_irq(&pool->lock);
2310
2311         /* clear cpu intensive status */
2312         if (unlikely(cpu_intensive))
2313                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2314
2315         /* tag the worker for identification in schedule() */
2316         worker->last_func = worker->current_func;
2317
2318         /* we're done with it, release */
2319         hash_del(&worker->hentry);
2320         worker->current_work = NULL;
2321         worker->current_func = NULL;
2322         worker->current_pwq = NULL;
2323         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2324 }
2325
2326 /**
2327  * process_scheduled_works - process scheduled works
2328  * @worker: self
2329  *
2330  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2331  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2332  * fetches a work from the top and executes it.
2333  *
2334  * CONTEXT:
2335  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2336  * multiple times.
2337  */
2338 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2339 {
2340         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2341                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2342                                                 struct work_struct, entry);
2343                 process_one_work(worker, work);
2344         }
2345 }
2346
2347 static void set_pf_worker(bool val)
2348 {
2349         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2350         if (val)
2351                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2352         else
2353                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2354         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2355 }
2356
2357 /**
2358  * worker_thread - the worker thread function
2359  * @__worker: self
2360  *
2361  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2362  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2363  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2364  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2365  * will be explained in rescuer_thread().
2366  *
2367  * Return: 0
2368  */
2369 static int worker_thread(void *__worker)
2370 {
2371         struct worker *worker = __worker;
2372         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2373
2374         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2375         set_pf_worker(true);
2376 woke_up:
2377         spin_lock_irq(&pool->lock);
2378
2379         /* am I supposed to die? */
2380         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2381                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2382                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2383                 set_pf_worker(false);
2384
2385                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2386                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2387                 worker_detach_from_pool(worker);
2388                 kfree(worker);
2389                 return 0;
2390         }
2391
2392         worker_leave_idle(worker);
2393 recheck:
2394         /* no more worker necessary? */
2395         if (!need_more_worker(pool))
2396                 goto sleep;
2397
2398         /* do we need to manage? */
2399         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2400                 goto recheck;
2401
2402         /*
2403          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2404          * preparing to process a work or actually processing it.
2405          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2406          */
2407         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2408
2409         /*
2410          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2411          * worker or that someone else has already assumed the manager
2412          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2413          * management if applicable and concurrency management is restored
2414          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2415          */
2416         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2417
2418         do {
2419                 struct work_struct *work =
2420                         list_first_entry(&pool->worklist,
2421                                          struct work_struct, entry);
2422
2423                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2424
2425                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2426                         /* optimization path, not strictly necessary */
2427                         process_one_work(worker, work);
2428                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2429                                 process_scheduled_works(worker);
2430                 } else {
2431                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2432                         process_scheduled_works(worker);
2433                 }
2434         } while (keep_working(pool));
2435
2436         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2437 sleep:
2438         /*
2439          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2440          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2441          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2442          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2443          * event.
2444          */
2445         worker_enter_idle(worker);
2446         __set_current_state(TASK_IDLE);
2447         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2448         schedule();
2449         goto woke_up;
2450 }
2451
2452 /**
2453  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2454  * @__rescuer: self
2455  *
2456  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2457  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2458  *
2459  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2460  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2461  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2462  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2463  * the problem rescuer solves.
2464  *
2465  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2466  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2467  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2468  *
2469  * This should happen rarely.
2470  *
2471  * Return: 0
2472  */
2473 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2474 {
2475         struct worker *rescuer = __rescuer;
2476         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2477         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2478         bool should_stop;
2479
2480         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2481
2482         /*
2483          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2484          * doesn't participate in concurrency management.
2485          */
2486         set_pf_worker(true);
2487 repeat:
2488         set_current_state(TASK_IDLE);
2489
2490         /*
2491          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2492          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2493          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2494          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2495          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2496          * list is always empty on exit.
2497          */
2498         should_stop = kthread_should_stop();
2499
2500         /* see whether any pwq is asking for help */
2501         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2502
2503         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2504                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2505                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2506                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2507                 struct work_struct *work, *n;
2508                 bool first = true;
2509
2510                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2511                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2512
2513                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2514
2515                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2516
2517                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2518
2519                 /*
2520                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2521                  * process'em.
2522                  */
2523                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2524                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2525                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2526                                 if (first)
2527                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2528                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2529                         }
2530                         first = false;
2531                 }
2532
2533                 if (!list_empty(scheduled)) {
2534                         process_scheduled_works(rescuer);
2535
2536                         /*
2537                          * The above execution of rescued work items could
2538                          * have created more to rescue through
2539                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2540                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2541                          * that such back-to-back work items, which may be
2542                          * being used to relieve memory pressure, don't
2543                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2544                          */
2545                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2546                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2547                                 /*
2548                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2549                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2550                                  */
2551                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2552                                         get_pwq(pwq);
2553                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2554                                 }
2555                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2556                         }
2557                 }
2558
2559                 /*
2560                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2561                  * go away while we're still attached to it.
2562                  */
2563                 put_pwq(pwq);
2564
2565                 /*
2566                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2567                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2568                  * and stalling the execution.
2569                  */
2570                 if (need_more_worker(pool))
2571                         wake_up_worker(pool);
2572
2573                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2574
2575                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2576
2577                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2578         }
2579
2580         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2581
2582         if (should_stop) {
2583                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2584                 set_pf_worker(false);
2585                 return 0;
2586         }
2587
2588         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2589         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2590         schedule();
2591         goto repeat;
2592 }
2593
2594 /**
2595  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2596  * @target_wq: workqueue being flushed
2597  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2598  *
2599  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2600  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2601  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2602  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2603  * a deadlock.
2604  */
2605 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2606                                    struct work_struct *target_work)
2607 {
2608         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2609         struct worker *worker;
2610
2611         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2612                 return;
2613
2614         worker = current_wq_worker();
2615
2616         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2617                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2618                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2619         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2620                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2621                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2622                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2623                   target_wq->name, target_func);
2624 }
2625
2626 struct wq_barrier {
2627         struct work_struct      work;
2628         struct completion       done;
2629         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2630 };
2631
2632 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2633 {
2634         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2635         complete(&barr->done);
2636 }
2637
2638 /**
2639  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2640  * @pwq: pwq to insert barrier into
2641  * @barr: wq_barrier to insert
2642  * @target: target work to attach @barr to
2643  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2644  *
2645  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2646  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2647  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2648  * cpu.
2649  *
2650  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2651  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2652  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2653  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2654  * after a work with LINKED flag set.
2655  *
2656  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2657  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2658  *
2659  * CONTEXT:
2660  * spin_lock_irq(pool->lock).
2661  */
2662 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2663                               struct wq_barrier *barr,
2664                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2665 {
2666         struct list_head *head;
2667         unsigned int linked = 0;
2668
2669         /*
2670          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2671          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2672          * checks and call back into the fixup functions where we
2673          * might deadlock.
2674          */
2675         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2676         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2677
2678         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2679
2680         barr->task = current;
2681
2682         /*
2683          * If @target is currently being executed, schedule the
2684          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2685          */
2686         if (worker)
2687                 head = worker->scheduled.next;
2688         else {
2689                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2690
2691                 head = target->entry.next;
2692                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2693                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2694                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2695         }
2696
2697         debug_work_activate(&barr->work);
2698         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2699                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2700 }
2701
2702 /**
2703  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2704  * @wq: workqueue being flushed
2705  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2706  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2707  *
2708  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2709  *
2710  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2711  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2712  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2713  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2714  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2715  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2716  *
2717  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2718  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2719  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2720  * is returned.
2721  *
2722  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2723  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2724  * advanced to @work_color.
2725  *
2726  * CONTEXT:
2727  * mutex_lock(wq->mutex).
2728  *
2729  * Return:
2730  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2731  * otherwise.
2732  */
2733 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2734                                       int flush_color, int work_color)
2735 {
2736         bool wait = false;
2737         struct pool_workqueue *pwq;
2738
2739         if (flush_color >= 0) {
2740                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2741                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2742         }
2743
2744         for_each_pwq(pwq, wq) {
2745                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2746
2747                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2748
2749                 if (flush_color >= 0) {
2750                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2751
2752                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2753                                 pwq->flush_color = flush_color;
2754                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2755                                 wait = true;
2756                         }
2757                 }
2758
2759                 if (work_color >= 0) {
2760                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2761                         pwq->work_color = work_color;
2762                 }
2763
2764                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2765         }
2766
2767         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2768                 complete(&wq->first_flusher->done);
2769
2770         return wait;
2771 }
2772
2773 /**
2774  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2775  * @wq: workqueue to flush
2776  *
2777  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2778  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2779  */
2780 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2781 {
2782         struct wq_flusher this_flusher = {
2783                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2784                 .flush_color = -1,
2785                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2786         };
2787         int next_color;
2788
2789         if (WARN_ON(!wq_online))
2790                 return;
2791
2792         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2793         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2794
2795         mutex_lock(&wq->mutex);
2796
2797         /*
2798          * Start-to-wait phase
2799          */
2800         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2801
2802         if (next_color != wq->flush_color) {
2803                 /*
2804                  * Color space is not full.  The current work_color
2805                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2806                  * by one.
2807                  */
2808                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2809                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2810                 wq->work_color = next_color;
2811
2812                 if (!wq->first_flusher) {
2813                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2814                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2815
2816                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2817
2818                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2819                                                        wq->work_color)) {
2820                                 /* nothing to flush, done */
2821                                 wq->flush_color = next_color;
2822                                 wq->first_flusher = NULL;
2823                                 goto out_unlock;
2824                         }
2825                 } else {
2826                         /* wait in queue */
2827                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2828                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2829                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2830                 }
2831         } else {
2832                 /*
2833                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2834                  * The next flush completion will assign us
2835                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2836                  */
2837                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2838         }
2839
2840         check_flush_dependency(wq, NULL);
2841
2842         mutex_unlock(&wq->mutex);
2843
2844         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2845
2846         /*
2847          * Wake-up-and-cascade phase
2848          *
2849          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2850          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2851          */
2852         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2853                 return;
2854
2855         mutex_lock(&wq->mutex);
2856
2857         /* we might have raced, check again with mutex held */
2858         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2859                 goto out_unlock;
2860
2861         wq->first_flusher = NULL;
2862
2863         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2864         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2865
2866         while (true) {
2867                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2868
2869                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2870                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2871                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2872                                 break;
2873                         list_del_init(&next->list);
2874                         complete(&next->done);
2875                 }
2876
2877                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2878                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2879
2880                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2881                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2882
2883                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2884                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2885                         /*
2886                          * Assign the same color to all overflowed
2887                          * flushers, advance work_color and append to
2888                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2889                          * phase for these overflowed flushers.
2890                          */
2891                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2892                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2893
2894                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2895
2896                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2897                                               &wq->flusher_queue);
2898                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2899                 }
2900
2901                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2902                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2903                         break;
2904                 }
2905
2906                 /*
2907                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2908                  * the new first flusher and arm pwqs.
2909                  */
2910                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2911                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2912
2913                 list_del_init(&next->list);
2914                 wq->first_flusher = next;
2915
2916                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2917                         break;
2918
2919                 /*
2920                  * Meh... this color is already done, clear first
2921                  * flusher and repeat cascading.
2922                  */
2923                 wq->first_flusher = NULL;
2924         }
2925
2926 out_unlock:
2927         mutex_unlock(&wq->mutex);
2928 }
2929 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2930
2931 /**
2932  * drain_workqueue - drain a workqueue
2933  * @wq: workqueue to drain
2934  *
2935  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2936  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2937  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2938  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2939  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2940  * takes too long.
2941  */
2942 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2943 {
2944         unsigned int flush_cnt = 0;
2945         struct pool_workqueue *pwq;
2946
2947         /*
2948          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2949          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2950          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2951          */
2952         mutex_lock(&wq->mutex);
2953         if (!wq->nr_drainers++)
2954                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2955         mutex_unlock(&wq->mutex);
2956 reflush:
2957         flush_workqueue(wq);
2958
2959         mutex_lock(&wq->mutex);
2960
2961         for_each_pwq(pwq, wq) {
2962                 bool drained;
2963
2964                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2965                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2966                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2967
2968                 if (drained)
2969                         continue;
2970
2971                 if (++flush_cnt == 10 ||
2972                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2973                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2974                                 wq->name, flush_cnt);
2975
2976                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2977                 goto reflush;
2978         }
2979
2980         if (!--wq->nr_drainers)
2981                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2982         mutex_unlock(&wq->mutex);
2983 }
2984 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2985
2986 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2987                              bool from_cancel)
2988 {
2989         struct worker *worker = NULL;
2990         struct worker_pool *pool;
2991         struct pool_workqueue *pwq;
2992
2993         might_sleep();
2994
2995         rcu_read_lock();
2996         pool = get_work_pool(work);
2997         if (!pool) {
2998                 rcu_read_unlock();
2999                 return false;
3000         }
3001
3002         spin_lock_irq(&pool->lock);
3003         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3004         pwq = get_work_pwq(work);
3005         if (pwq) {
3006                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3007                         goto already_gone;
3008         } else {
3009                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3010                 if (!worker)
3011                         goto already_gone;
3012                 pwq = worker->current_pwq;
3013         }
3014
3015         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3016
3017         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3018         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3019
3020         /*
3021          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3022          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3023          *
3024          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3025          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3026          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3027          * forward progress.
3028          */
3029         if (!from_cancel &&
3030             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3031                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3032                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3033         }
3034         rcu_read_unlock();
3035         return true;
3036 already_gone:
3037         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3038         rcu_read_unlock();
3039         return false;
3040 }
3041
3042 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3043 {
3044         struct wq_barrier barr;
3045
3046         if (WARN_ON(!wq_online))
3047                 return false;
3048
3049         if (WARN_ON(!work->func))
3050                 return false;
3051
3052         if (!from_cancel) {
3053                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3054                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3055         }
3056
3057         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3058                 wait_for_completion(&barr.done);
3059                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3060                 return true;
3061         } else {
3062                 return false;
3063         }
3064 }
3065
3066 /**
3067  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3068  * @work: the work to flush
3069  *
3070  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3071  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3072  *
3073  * Return:
3074  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3075  * %false if it was already idle.
3076  */
3077 bool flush_work(struct work_struct *work)
3078 {
3079         return __flush_work(work, false);
3080 }
3081 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3082
3083 struct cwt_wait {
3084         wait_queue_entry_t              wait;
3085         struct work_struct      *work;
3086 };
3087
3088 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3089 {
3090         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3091
3092         if (cwait->work != key)
3093                 return 0;
3094         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3095 }
3096
3097 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3098 {
3099         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3100         unsigned long flags;
3101         int ret;
3102
3103         do {
3104                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3105                 /*
3106                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3107                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3108                  * because we may get scheduled between @work's completion
3109                  * and the other canceling task resuming and clearing
3110                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3111                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3112                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3113                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3114                  * we're hogging the CPU.
3115                  *
3116                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3117                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3118                  * wake function which matches @work along with exclusive
3119                  * wait and wakeup.
3120                  */
3121                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3122                         struct cwt_wait cwait;
3123
3124                         init_wait(&cwait.wait);
3125                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3126                         cwait.work = work;
3127
3128                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3129                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3130                         if (work_is_canceling(work))
3131                                 schedule();
3132                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3133                 }
3134         } while (unlikely(ret < 0));
3135
3136         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3137         mark_work_canceling(work);
3138         local_irq_restore(flags);
3139
3140         /*
3141          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3142          * isn't executing.
3143          */
3144         if (wq_online)
3145                 __flush_work(work, true);
3146
3147         clear_work_data(work);
3148
3149         /*
3150          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3151          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3152          * visible there.
3153          */
3154         smp_mb();
3155         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3156                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3157
3158         return ret;
3159 }
3160
3161 /**
3162  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3163  * @work: the work to cancel
3164  *
3165  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3166  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3167  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3168  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3169  *
3170  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3171  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3172  *
3173  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3174  * queued can't be destroyed before this function returns.
3175  *
3176  * Return:
3177  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3178  */
3179 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3180 {
3181         return __cancel_work_timer(work, false);
3182 }
3183 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3184
3185 /**
3186  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3187  * @dwork: the delayed work to flush
3188  *
3189  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3190  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3191  * considers the last queueing instance of @dwork.
3192  *
3193  * Return:
3194  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3195  * %false if it was already idle.
3196  */
3197 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3198 {
3199         local_irq_disable();
3200         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3201                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3202         local_irq_enable();
3203         return flush_work(&dwork->work);
3204 }
3205 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3206
3207 /**
3208  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3209  * @rwork: the rcu work to flush
3210  *
3211  * Return:
3212  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3213  * %false if it was already idle.
3214  */
3215 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3216 {
3217         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3218                 rcu_barrier();
3219                 flush_work(&rwork->work);
3220                 return true;
3221         } else {
3222                 return flush_work(&rwork->work);
3223         }
3224 }
3225 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3226
3227 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3228 {
3229         unsigned long flags;
3230         int ret;
3231
3232         do {
3233                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3234         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3235
3236         if (unlikely(ret < 0))
3237                 return false;
3238
3239         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3240         local_irq_restore(flags);
3241         return ret;
3242 }
3243
3244 /**
3245  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3246  * @dwork: delayed_work to cancel
3247  *
3248  * Kill off a pending delayed_work.
3249  *
3250  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3251  * pending.
3252  *
3253  * Note:
3254  * The work callback function may still be running on return, unless
3255  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3256  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3257  *
3258  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3259  */
3260 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3261 {
3262         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3263 }
3264 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3265
3266 /**
3267  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3268  * @dwork: the delayed work cancel
3269  *
3270  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3271  *
3272  * Return:
3273  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3274  */
3275 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3276 {
3277         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3278 }
3279 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3280
3281 /**
3282  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3283  * @func: the function to call
3284  *
3285  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3286  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3287  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3288  *
3289  * Return:
3290  * 0 on success, -errno on failure.
3291  */
3292 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3293 {
3294         int cpu;
3295         struct work_struct __percpu *works;
3296
3297         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3298         if (!works)
3299                 return -ENOMEM;
3300
3301         get_online_cpus();
3302
3303         for_each_online_cpu(cpu) {
3304                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3305
3306                 INIT_WORK(work, func);
3307                 schedule_work_on(cpu, work);
3308         }
3309
3310         for_each_online_cpu(cpu)
3311                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3312
3313         put_online_cpus();
3314         free_percpu(works);
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 /**
3319  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3320  * @fn:         the function to execute
3321  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3322  *              be available when the work executes)
3323  *
3324  * Executes the function immediately if process context is available,
3325  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3326  *
3327  * Return:      0 - function was executed
3328  *              1 - function was scheduled for execution
3329  */
3330 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3331 {
3332         if (!in_interrupt()) {
3333                 fn(&ew->work);
3334                 return 0;
3335         }
3336
3337         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3338         schedule_work(&ew->work);
3339
3340         return 1;
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3343
3344 /**
3345  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3346  * @attrs: workqueue_attrs to free
3347  *
3348  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3349  */
3350 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3351 {
3352         if (attrs) {
3353                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3354                 kfree(attrs);
3355         }
3356 }
3357
3358 /**
3359  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3360  *
3361  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3362  * return it.
3363  *
3364  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3365  */
3366 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3367 {
3368         struct workqueue_attrs *attrs;
3369
3370         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3371         if (!attrs)
3372                 goto fail;
3373         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3374                 goto fail;
3375
3376         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3377         return attrs;
3378 fail:
3379         free_workqueue_attrs(attrs);
3380         return NULL;
3381 }
3382
3383 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3384                                  const struct workqueue_attrs *from)
3385 {
3386         to->nice = from->nice;
3387         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3388         /*
3389          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3390          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3391          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3392          */
3393         to->no_numa = from->no_numa;
3394 }
3395
3396 /* hash value of the content of @attr */
3397 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3398 {
3399         u32 hash = 0;
3400
3401         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3402         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3403                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3404         return hash;
3405 }
3406
3407 /* content equality test */
3408 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3409                           const struct workqueue_attrs *b)
3410 {
3411         if (a->nice != b->nice)
3412                 return false;
3413         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3414                 return false;
3415         return true;
3416 }
3417
3418 /**
3419  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3420  * @pool: worker_pool to initialize
3421  *
3422  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3423  *
3424  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3425  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3426  * on @pool safely to release it.
3427  */
3428 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3429 {
3430         spin_lock_init(&pool->lock);
3431         pool->id = -1;
3432         pool->cpu = -1;
3433         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3434         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3435         pool->watchdog_ts = jiffies;
3436         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3437         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3438         hash_init(pool->busy_hash);
3439
3440         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3441
3442         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3443
3444         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3445
3446         ida_init(&pool->worker_ida);
3447         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3448         pool->refcnt = 1;
3449
3450         /* shouldn't fail above this point */
3451         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3452         if (!pool->attrs)
3453                 return -ENOMEM;
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3458 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3459 {
3460         char *lock_name;
3461
3462         lockdep_register_key(&wq->key);
3463         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3464         if (!lock_name)
3465                 lock_name = wq->name;
3466
3467         wq->lock_name = lock_name;
3468         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3469 }
3470
3471 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3472 {
3473         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3474 }
3475
3476 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3477 {
3478         if (wq->lock_name != wq->name)
3479                 kfree(wq->lock_name);
3480 }
3481 #else
3482 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3483 {
3484 }
3485
3486 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3487 {
3488 }
3489
3490 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3491 {
3492 }
3493 #endif
3494
3495 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3496 {
3497         struct workqueue_struct *wq =
3498                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3499
3500         wq_free_lockdep(wq);
3501
3502         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3503                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3504         else
3505                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3506
3507         kfree(wq->rescuer);
3508         kfree(wq);
3509 }
3510
3511 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3512 {
3513         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3514
3515         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3516         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3517         kfree(pool);
3518 }
3519
3520 /**
3521  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3522  * @pool: worker_pool to put
3523  *
3524  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3525  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3526  * and this function should be able to release pools which went through,
3527  * successfully or not, init_worker_pool().
3528  *
3529  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3530  */
3531 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3532 {
3533         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3534         struct worker *worker;
3535
3536         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3537
3538         if (--pool->refcnt)
3539                 return;
3540
3541         /* sanity checks */
3542         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3543             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3544                 return;
3545
3546         /* release id and unhash */
3547         if (pool->id >= 0)
3548                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3549         hash_del(&pool->hash_node);
3550
3551         /*
3552          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3553          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3554          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3555          */
3556         spin_lock_irq(&pool->lock);
3557         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3558                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3559         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3560
3561         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3562                 destroy_worker(worker);
3563         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3564         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3565
3566         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3567         if (!list_empty(&pool->workers))
3568                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3569         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3570
3571         if (pool->detach_completion)
3572                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3573
3574         /* shut down the timers */
3575         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3576         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3577
3578         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3579         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3580 }
3581
3582 /**
3583  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3584  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3585  *
3586  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3587  * reference count and return it.  If there already is a matching
3588  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3589  * create a new one.
3590  *
3591  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3592  *
3593  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3594  * On failure, %NULL.
3595  */
3596 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3597 {
3598         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3599         struct worker_pool *pool;
3600         int node;
3601         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3602
3603         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3604
3605         /* do we already have a matching pool? */
3606         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3607                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3608                         pool->refcnt++;
3609                         return pool;
3610                 }
3611         }
3612
3613         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3614         if (wq_numa_enabled) {
3615                 for_each_node(node) {
3616                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3617                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3618                                 target_node = node;
3619                                 break;
3620                         }
3621                 }
3622         }
3623
3624         /* nope, create a new one */
3625         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3626         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3627                 goto fail;
3628
3629         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3630         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3631         pool->node = target_node;
3632
3633         /*
3634          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3635          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3636          */
3637         pool->attrs->no_numa = false;
3638
3639         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3640                 goto fail;
3641
3642         /* create and start the initial worker */
3643         if (wq_online && !create_worker(pool))
3644                 goto fail;
3645
3646         /* install */
3647         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3648
3649         return pool;
3650 fail:
3651         if (pool)
3652                 put_unbound_pool(pool);
3653         return NULL;
3654 }
3655
3656 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3657 {
3658         kmem_cache_free(pwq_cache,
3659                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3660 }
3661
3662 /*
3663  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3664  * and needs to be destroyed.
3665  */
3666 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3667 {
3668         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3669                                                   unbound_release_work);
3670         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3671         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3672         bool is_last = false;
3673
3674         /*
3675          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3676          * @wq, and @wq is invalid to access.
3677          */
3678         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3679                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3680                         return;
3681
3682                 mutex_lock(&wq->mutex);
3683                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3684                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3685                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3686         }
3687
3688         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3689         put_unbound_pool(pool);
3690         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3691
3692         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3693
3694         /*
3695          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3696          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3697          */
3698         if (is_last) {
3699                 wq_unregister_lockdep(wq);
3700                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3701         }
3702 }
3703
3704 /**
3705  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3706  * @pwq: target pool_workqueue
3707  *
3708  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3709  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3710  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3711  */
3712 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3713 {
3714         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3715         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3716         unsigned long flags;
3717
3718         /* for @wq->saved_max_active */
3719         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3720
3721         /* fast exit for non-freezable wqs */
3722         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3723                 return;
3724
3725         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3726         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3727
3728         /*
3729          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3730          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3731          * is updated and visible.
3732          */
3733         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3734                 bool kick = false;
3735
3736                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3737
3738                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3739                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3740                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3741                         kick = true;
3742                 }
3743
3744                 /*
3745                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3746                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3747                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3748                  * let's kick iff work items were activated.
3749                  */
3750                 if (kick)
3751                         wake_up_worker(pwq->pool);
3752         } else {
3753                 pwq->max_active = 0;
3754         }
3755
3756         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3757 }
3758
3759 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3760 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3761                      struct worker_pool *pool)
3762 {
3763         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3764
3765         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3766
3767         pwq->pool = pool;
3768         pwq->wq = wq;
3769         pwq->flush_color = -1;
3770         pwq->refcnt = 1;
3771         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3772         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3773         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3774         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3775 }
3776
3777 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3778 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3779 {
3780         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3781
3782         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3783
3784         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3785         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3786                 return;
3787
3788         /* set the matching work_color */
3789         pwq->work_color = wq->work_color;
3790
3791         /* sync max_active to the current setting */
3792         pwq_adjust_max_active(pwq);
3793
3794         /* link in @pwq */
3795         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3796 }
3797
3798 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3799 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3800                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3801 {
3802         struct worker_pool *pool;
3803         struct pool_workqueue *pwq;
3804
3805         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3806
3807         pool = get_unbound_pool(attrs);
3808         if (!pool)
3809                 return NULL;
3810
3811         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3812         if (!pwq) {
3813                 put_unbound_pool(pool);
3814                 return NULL;
3815         }
3816
3817         init_pwq(pwq, wq, pool);
3818         return pwq;
3819 }
3820
3821 /**
3822  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3823  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3824  * @node: the target NUMA node
3825  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3826  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3827  *
3828  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3829  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3830  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3831  *
3832  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3833  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3834  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3835  * @attrs->cpumask.
3836  *
3837  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3838  * stable.
3839  *
3840  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3841  * %false if equal.
3842  */
3843 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3844                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3845 {
3846         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3847                 goto use_dfl;
3848
3849         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3850         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3851         if (cpu_going_down >= 0)
3852                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3853
3854         if (cpumask_empty(cpumask))
3855                 goto use_dfl;
3856
3857         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3858         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3859
3860         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3861                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3862                                 "possible intersect\n");
3863                 return false;
3864         }
3865
3866         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3867
3868 use_dfl:
3869         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3870         return false;
3871 }
3872
3873 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3874 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3875                                                    int node,
3876                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3877 {
3878         struct pool_workqueue *old_pwq;
3879
3880         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3881         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3882
3883         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3884         link_pwq(pwq);
3885
3886         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3887         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3888         return old_pwq;
3889 }
3890
3891 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3892 struct apply_wqattrs_ctx {
3893         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3894         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3895         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3896         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3897         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3898 };
3899
3900 /* free the resources after success or abort */
3901 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3902 {
3903         if (ctx) {
3904                 int node;
3905
3906                 for_each_node(node)
3907                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3908                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3909
3910                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3911
3912                 kfree(ctx);
3913         }
3914 }
3915
3916 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3917 static struct apply_wqattrs_ctx *
3918 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3919                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3920 {
3921         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3922         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3923         int node;
3924
3925         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3926
3927         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3928
3929         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3930         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3931         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3932                 goto out_free;
3933
3934         /*
3935          * Calculate the attrs of the default pwq.
3936          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3937          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3938          */
3939         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3940         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3941         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3942                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3943
3944         /*
3945          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3946          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3947          * pools.
3948          */
3949         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3950
3951         /*
3952          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3953          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3954          * it even if we don't use it immediately.
3955          */
3956         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3957         if (!ctx->dfl_pwq)
3958                 goto out_free;
3959
3960         for_each_node(node) {
3961                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3962                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3963                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3964                                 goto out_free;
3965                 } else {
3966                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3967                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3968                 }
3969         }
3970
3971         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3972         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3973         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3974         ctx->attrs = new_attrs;
3975
3976         ctx->wq = wq;
3977         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3978         return ctx;
3979
3980 out_free:
3981         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3982         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3983         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3984         return NULL;
3985 }
3986
3987 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3988 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3989 {
3990         int node;
3991
3992         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3993         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3994
3995         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3996
3997         /* save the previous pwq and install the new one */
3998         for_each_node(node)
3999                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4000                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4001
4002         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4003         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4004         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4005
4006         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4007 }
4008
4009 static void apply_wqattrs_lock(void)
4010 {
4011         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4012         get_online_cpus();
4013         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4014 }
4015
4016 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4017 {
4018         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4019         put_online_cpus();
4020 }
4021
4022 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4023                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4024 {
4025         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4026
4027         /* only unbound workqueues can change attributes */
4028         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4029                 return -EINVAL;
4030
4031         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4032         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4033                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4034                         return -EINVAL;
4035
4036                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4037         }
4038
4039         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4040         if (!ctx)
4041                 return -ENOMEM;
4042
4043         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4044         apply_wqattrs_commit(ctx);
4045         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4046
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 /**
4051  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4052  * @wq: the target workqueue
4053  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4054  *
4055  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4056  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4057  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4058  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4059  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4060  * back-to-back will stay on its current pwq.
4061  *
4062  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4063  *
4064  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4065  *
4066  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4067  */
4068 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4069                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4070 {
4071         int ret;
4072
4073         lockdep_assert_cpus_held();
4074
4075         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4076         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4077         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4078
4079         return ret;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4084  * @wq: the target workqueue
4085  * @cpu: the CPU coming up or going down
4086  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4087  *
4088  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4089  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4090  * @wq accordingly.
4091  *
4092  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4093  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4094  * correct.
4095  *
4096  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4097  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4098  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4099  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4100  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4101  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4102  * CPU_DOWN_PREPARE.
4103  */
4104 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4105                                    bool online)
4106 {
4107         int node = cpu_to_node(cpu);
4108         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4109         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4110         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4111         cpumask_t *cpumask;
4112
4113         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4114
4115         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4116             wq->unbound_attrs->no_numa)
4117                 return;
4118
4119         /*
4120          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4121          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4122          * CPU hotplug exclusion.
4123          */
4124         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4125         cpumask = target_attrs->cpumask;
4126
4127         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4128         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4129
4130         /*
4131          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4132          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4133          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4134          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4135          */
4136         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4137                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4138                         return;
4139         } else {
4140                 goto use_dfl_pwq;
4141         }
4142
4143         /* create a new pwq */
4144         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4145         if (!pwq) {
4146                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4147                         wq->name);
4148                 goto use_dfl_pwq;
4149         }
4150
4151         /* Install the new pwq. */
4152         mutex_lock(&wq->mutex);
4153         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4154         goto out_unlock;
4155
4156 use_dfl_pwq:
4157         mutex_lock(&wq->mutex);
4158         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4159         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4160         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4161         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4162 out_unlock:
4163         mutex_unlock(&wq->mutex);
4164         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4165 }
4166
4167 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4168 {
4169         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4170         int cpu, ret;
4171
4172         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4173                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4174                 if (!wq->cpu_pwqs)
4175                         return -ENOMEM;
4176
4177                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4178                         struct pool_workqueue *pwq =
4179                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4180                         struct worker_pool *cpu_pools =
4181                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4182
4183                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4184
4185                         mutex_lock(&wq->mutex);
4186                         link_pwq(pwq);
4187                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4188                 }
4189                 return 0;
4190         }
4191
4192         get_online_cpus();
4193         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4194                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4195                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4196                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4197                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4198                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4199         } else {
4200                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4201         }
4202         put_online_cpus();
4203
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4208                                const char *name)
4209 {
4210         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4211
4212         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4213                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4214                         max_active, name, 1, lim);
4215
4216         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4217 }
4218
4219 /*
4220  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4221  * to guarantee forward progress.
4222  */
4223 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4224 {
4225         struct worker *rescuer;
4226         int ret;
4227
4228         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4229                 return 0;
4230
4231         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4232         if (!rescuer)
4233                 return -ENOMEM;
4234
4235         rescuer->rescue_wq = wq;
4236         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4237         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4238         if (ret) {
4239                 kfree(rescuer);
4240                 return ret;
4241         }
4242
4243         wq->rescuer = rescuer;
4244         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4245         wake_up_process(rescuer->task);
4246
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 __printf(1, 4)
4251 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4252                                          unsigned int flags,
4253                                          int max_active, ...)
4254 {
4255         size_t tbl_size = 0;
4256         va_list args;
4257         struct workqueue_struct *wq;
4258         struct pool_workqueue *pwq;
4259
4260         /*
4261          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4262          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4263          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4264          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4265          * on NUMA.
4266          */
4267         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4268                 flags |= __WQ_ORDERED;
4269
4270         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4271         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4272                 flags |= WQ_UNBOUND;
4273
4274         /* allocate wq and format name */
4275         if (flags & WQ_UNBOUND)
4276                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4277
4278         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4279         if (!wq)
4280                 return NULL;
4281
4282         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4283                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4284                 if (!wq->unbound_attrs)
4285                         goto err_free_wq;
4286         }
4287
4288         va_start(args, max_active);
4289         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4290         va_end(args);
4291
4292         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4293         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4294
4295         /* init wq */
4296         wq->flags = flags;
4297         wq->saved_max_active = max_active;
4298         mutex_init(&wq->mutex);
4299         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4300         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4301         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4302         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4303         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4304
4305         wq_init_lockdep(wq);
4306         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4307
4308         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4309                 goto err_unreg_lockdep;
4310
4311         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4312                 goto err_destroy;
4313
4314         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4315                 goto err_destroy;
4316
4317         /*
4318          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4319          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4320          * list.
4321          */
4322         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4323
4324         mutex_lock(&wq->mutex);
4325         for_each_pwq(pwq, wq)
4326                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4327         mutex_unlock(&wq->mutex);
4328
4329         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4330
4331         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4332
4333         return wq;
4334
4335 err_unreg_lockdep:
4336         wq_unregister_lockdep(wq);
4337         wq_free_lockdep(wq);
4338 err_free_wq:
4339         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4340         kfree(wq);
4341         return NULL;
4342 err_destroy:
4343         destroy_workqueue(wq);
4344         return NULL;
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4347
4348 /**
4349  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4350  * @wq: target workqueue
4351  *
4352  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4353  */
4354 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4355 {
4356         struct pool_workqueue *pwq;
4357         int node;
4358
4359         /*
4360          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4361          * lead to sysfs name conflicts.
4362          */
4363         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4364
4365         /* drain it before proceeding with destruction */
4366         drain_workqueue(wq);
4367
4368         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4369         if (wq->rescuer) {
4370                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4371
4372                 /* this prevents new queueing */
4373                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4374                 wq->rescuer = NULL;
4375                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4376
4377                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4378                 kthread_stop(rescuer->task);
4379                 kfree(rescuer);
4380         }
4381
4382         /* sanity checks */
4383         mutex_lock(&wq->mutex);
4384         for_each_pwq(pwq, wq) {
4385                 int i;
4386
4387                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4388                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4389                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4390                                 show_workqueue_state();
4391                                 return;
4392                         }
4393                 }
4394
4395                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4396                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4397                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4398                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4399                         show_workqueue_state();
4400                         return;
4401                 }
4402         }
4403         mutex_unlock(&wq->mutex);
4404
4405         /*
4406          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4407          * flushing is complete in case freeze races us.
4408          */
4409         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4410         list_del_rcu(&wq->list);
4411         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4412
4413         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4414                 wq_unregister_lockdep(wq);
4415                 /*
4416                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4417                  * schedule RCU free.
4418                  */
4419                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4420         } else {
4421                 /*
4422                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4423                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4424                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4425                  */
4426                 for_each_node(node) {
4427                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4428                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4429                         put_pwq_unlocked(pwq);
4430                 }
4431
4432                 /*
4433                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4434                  * put.  Don't access it afterwards.
4435                  */
4436                 pwq = wq->dfl_pwq;
4437                 wq->dfl_pwq = NULL;
4438                 put_pwq_unlocked(pwq);
4439         }
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4442
4443 /**
4444  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4445  * @wq: target workqueue
4446  * @max_active: new max_active value.
4447  *
4448  * Set max_active of @wq to @max_active.
4449  *
4450  * CONTEXT:
4451  * Don't call from IRQ context.
4452  */
4453 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4454 {
4455         struct pool_workqueue *pwq;
4456
4457         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4458         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4459                 return;
4460
4461         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4462
4463         mutex_lock(&wq->mutex);
4464
4465         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4466         wq->saved_max_active = max_active;
4467
4468         for_each_pwq(pwq, wq)
4469                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4470
4471         mutex_unlock(&wq->mutex);
4472 }
4473 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4474
4475 /**
4476  * current_work - retrieve %current task's work struct
4477  *
4478  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4479  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4480  *
4481  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4482  */
4483 struct work_struct *current_work(void)
4484 {
4485         struct worker *worker = current_wq_worker();
4486
4487         return worker ? worker->current_work : NULL;
4488 }
4489 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4490
4491 /**
4492  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4493  *
4494  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4495  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4496  *
4497  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4498  */
4499 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4500 {
4501         struct worker *worker = current_wq_worker();
4502
4503         return worker && worker->rescue_wq;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4508  * @cpu: CPU in question
4509  * @wq: target workqueue
4510  *
4511  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4512  * no synchronization around this function and the test result is
4513  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4514  *
4515  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4516  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4517  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4518  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4519  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4520  *
4521  * Return:
4522  * %true if congested, %false otherwise.
4523  */
4524 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4525 {
4526         struct pool_workqueue *pwq;
4527         bool ret;
4528
4529         rcu_read_lock();
4530         preempt_disable();
4531
4532         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4533                 cpu = smp_processor_id();
4534
4535         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4536                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4537         else
4538                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4539
4540         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4541         preempt_enable();
4542         rcu_read_unlock();
4543
4544         return ret;
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4547
4548 /**
4549  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4550  * @work: the work to be tested
4551  *
4552  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4553  * synchronization around this function and the test result is
4554  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4555  *
4556  * Return:
4557  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4558  */
4559 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4560 {
4561         struct worker_pool *pool;
4562         unsigned long flags;
4563         unsigned int ret = 0;
4564
4565         if (work_pending(work))
4566                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4567
4568         rcu_read_lock();
4569         pool = get_work_pool(work);
4570         if (pool) {
4571                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4572                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4573                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4574                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4575         }
4576         rcu_read_unlock();
4577
4578         return ret;
4579 }
4580 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4581
4582 /**
4583  * set_worker_desc - set description for the current work item
4584  * @fmt: printf-style format string
4585  * @...: arguments for the format string
4586  *
4587  * This function can be called by a running work function to describe what
4588  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4589  * information will be printed out together to help debugging.  The
4590  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4591  */
4592 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4593 {
4594         struct worker *worker = current_wq_worker();
4595         va_list args;
4596
4597         if (worker) {
4598                 va_start(args, fmt);
4599                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4600                 va_end(args);
4601         }
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4604
4605 /**
4606  * print_worker_info - print out worker information and description
4607  * @log_lvl: the log level to use when printing
4608  * @task: target task
4609  *
4610  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4611  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4612  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4613  *
4614  * This function can be safely called on any task as long as the
4615  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4616  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4617  */
4618 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4619 {
4620         work_func_t *fn = NULL;
4621         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4622         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4623         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4624         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4625         struct worker *worker;
4626
4627         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4628                 return;
4629
4630         /*
4631          * This function is called without any synchronization and @task
4632          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4633          */
4634         worker = kthread_probe_data(task);
4635
4636         /*
4637          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4638          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4639          */
4640         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4641         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4642         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4643         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4644         probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4645
4646         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4647                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4648                 if (strcmp(name, desc))
4649                         pr_cont(" (%s)", desc);
4650                 pr_cont("\n");
4651         }
4652 }
4653
4654 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4655 {
4656         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4657         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4658                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4659         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4660 }
4661
4662 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4663 {
4664         if (work->func == wq_barrier_func) {
4665                 struct wq_barrier *barr;
4666
4667                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4668
4669                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4670                         task_pid_nr(barr->task));
4671         } else {
4672                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4673         }
4674 }
4675
4676 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4677 {
4678         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4679         struct work_struct *work;
4680         struct worker *worker;
4681         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4682         int bkt;
4683
4684         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4685         pr_cont_pool_info(pool);
4686
4687         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4688                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4689                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4690
4691         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4692                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4693                         has_in_flight = true;
4694                         break;
4695                 }
4696         }
4697         if (has_in_flight) {
4698                 bool comma = false;
4699
4700                 pr_info("    in-flight:");
4701                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4702                         if (worker->current_pwq != pwq)
4703                                 continue;
4704
4705                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4706                                 task_pid_nr(worker->task),
4707                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4708                                 worker->current_func);
4709                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4710                                 pr_cont_work(false, work);
4711                         comma = true;
4712                 }
4713                 pr_cont("\n");
4714         }
4715
4716         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4717                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4718                         has_pending = true;
4719                         break;
4720                 }
4721         }
4722         if (has_pending) {
4723                 bool comma = false;
4724
4725                 pr_info("    pending:");
4726                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4727                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4728                                 continue;
4729
4730                         pr_cont_work(comma, work);
4731                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4732                 }
4733                 pr_cont("\n");
4734         }
4735
4736         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4737                 bool comma = false;
4738
4739                 pr_info("    delayed:");
4740                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4741                         pr_cont_work(comma, work);
4742                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4743                 }
4744                 pr_cont("\n");
4745         }
4746 }
4747
4748 /**
4749  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4750  *
4751  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4752  * all busy workqueues and pools.
4753  */
4754 void show_workqueue_state(void)
4755 {
4756         struct workqueue_struct *wq;
4757         struct worker_pool *pool;
4758         unsigned long flags;
4759         int pi;
4760
4761         rcu_read_lock();
4762
4763         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4764
4765         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4766                 struct pool_workqueue *pwq;
4767                 bool idle = true;
4768
4769                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4770                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4771                                 idle = false;
4772                                 break;
4773                         }
4774                 }
4775                 if (idle)
4776                         continue;
4777
4778                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4779
4780                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4781                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4782                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4783                                 show_pwq(pwq);
4784                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4785                         /*
4786                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4787                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4788                          * hard lockup.
4789                          */
4790                         touch_nmi_watchdog();
4791                 }
4792         }
4793
4794         for_each_pool(pool, pi) {
4795                 struct worker *worker;
4796                 bool first = true;
4797
4798                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4799                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4800                         goto next_pool;
4801
4802                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4803                 pr_cont_pool_info(pool);
4804                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4805                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4806                         pool->nr_workers);
4807                 if (pool->manager)
4808                         pr_cont(" manager: %d",
4809                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4810                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4811                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4812                                 task_pid_nr(worker->task));
4813                         first = false;
4814                 }
4815                 pr_cont("\n");
4816         next_pool:
4817                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4818                 /*
4819                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4820                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4821                  * hard lockup.
4822                  */
4823                 touch_nmi_watchdog();
4824         }
4825
4826         rcu_read_unlock();
4827 }
4828
4829 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4830 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4831 {
4832         int off;
4833
4834         /* always show the actual comm */
4835         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4836         if (off < 0)
4837                 return;
4838
4839         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4840         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4841
4842         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4843                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4844                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4845
4846                 if (pool) {
4847                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4848                         /*
4849                          * ->desc tracks information (wq name or
4850                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4851                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4852                          */
4853                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4854                                 if (worker->current_work)
4855                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4856                                                   worker->desc);
4857                                 else
4858                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4859                                                   worker->desc);
4860                         }
4861                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4862                 }
4863         }
4864
4865         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4866 }
4867
4868 #ifdef CONFIG_SMP
4869
4870 /*
4871  * CPU hotplug.
4872  *
4873  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4874  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4875  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4876  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4877  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4878  * blocked draining impractical.
4879  *
4880  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4881  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4882  * cpu comes back online.
4883  */
4884
4885 static void unbind_workers(int cpu)
4886 {
4887         struct worker_pool *pool;
4888         struct worker *worker;
4889
4890         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4891                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4892                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4893
4894                 /*
4895                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4896                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4897                  * except for the ones which are still executing works from
4898                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4899                  * this, they may become diasporas.
4900                  */
4901                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4902                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4903
4904                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4905
4906                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4907                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4908
4909                 /*
4910                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4911                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4912                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4913                  * from other cpus.
4914                  */
4915                 schedule();
4916
4917                 /*
4918                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4919                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4920                  * and keep_working() are always true as long as the
4921                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4922                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4923                  * are served by workers tied to the pool.
4924                  */
4925                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4926
4927                 /*
4928                  * With concurrency management just turned off, a busy
4929                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4930                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4931                  */
4932                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4933                 wake_up_worker(pool);
4934                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4935         }
4936 }
4937
4938 /**
4939  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4940  * @pool: pool of interest
4941  *
4942  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4943  */
4944 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4945 {
4946         struct worker *worker;
4947
4948         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4949
4950         /*
4951          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4952          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4953          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4954          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4955          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4956          */
4957         for_each_pool_worker(worker, pool)
4958                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4959                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4960
4961         spin_lock_irq(&pool->lock);
4962
4963         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4964
4965         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4966                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4967
4968                 /*
4969                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4970                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4971                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4972                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4973                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4974                  * be bound before @pool->lock is released.
4975                  */
4976                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4977                         wake_up_process(worker->task);
4978
4979                 /*
4980                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4981                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4982                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4983                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4984                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4985                  * concurrency management.  Note that when or whether
4986                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4987                  *
4988                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4989                  * tested without holding any lock in
4990                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4991                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4992                  * management operations.
4993                  */
4994                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4995                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4996                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4997                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4998         }
4999
5000         spin_unlock_irq(&pool->lock);
5001 }
5002
5003 /**
5004  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5005  * @pool: unbound pool of interest
5006  * @cpu: the CPU which is coming up
5007  *
5008  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5009  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5010  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5011  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5012  */
5013 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5014 {
5015         static cpumask_t cpumask;
5016         struct worker *worker;
5017
5018         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5019
5020         /* is @cpu allowed for @pool? */
5021         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5022                 return;
5023
5024         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5025
5026         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5027         for_each_pool_worker(worker, pool)
5028                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5029 }
5030
5031 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5032 {
5033         struct worker_pool *pool;
5034
5035         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5036                 if (pool->nr_workers)
5037                         continue;
5038                 if (!create_worker(pool))
5039                         return -ENOMEM;
5040         }
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5045 {
5046         struct worker_pool *pool;
5047         struct workqueue_struct *wq;
5048         int pi;
5049
5050         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5051
5052         for_each_pool(pool, pi) {
5053                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5054
5055                 if (pool->cpu == cpu)
5056                         rebind_workers(pool);
5057                 else if (pool->cpu < 0)
5058                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5059
5060                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5061         }
5062
5063         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5064         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5065                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5066
5067         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5068         return 0;
5069 }
5070
5071 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5072 {
5073         struct workqueue_struct *wq;
5074
5075         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5076         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5077                 return -1;
5078
5079         unbind_workers(cpu);
5080
5081         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5082         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5083         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5084                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5085         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5086
5087         return 0;
5088 }
5089
5090 struct work_for_cpu {
5091         struct work_struct work;
5092         long (*fn)(void *);
5093         void *arg;
5094         long ret;
5095 };
5096
5097 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5098 {
5099         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5100
5101         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5102 }
5103
5104 /**
5105  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5106  * @cpu: the cpu to run on
5107  * @fn: the function to run
5108  * @arg: the function arg
5109  *
5110  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5111  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5112  *
5113  * Return: The value @fn returns.
5114  */
5115 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5116 {
5117         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5118
5119         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5120         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5121         flush_work(&wfc.work);
5122         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5123         return wfc.ret;
5124 }
5125 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5126
5127 /**
5128  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5129  * @cpu: the cpu to run on
5130  * @fn:  the function to run
5131  * @arg: the function argument
5132  *
5133  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5134  * any locks which would prevent @fn from completing.
5135  *
5136  * Return: The value @fn returns.
5137  */
5138 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5139 {
5140         long ret = -ENODEV;
5141
5142         get_online_cpus();
5143         if (cpu_online(cpu))
5144                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5145         put_online_cpus();
5146         return ret;
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5149 #endif /* CONFIG_SMP */
5150
5151 #ifdef CONFIG_FREEZER
5152
5153 /**
5154  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5155  *
5156  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5157  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5158  * pool->worklist.
5159  *
5160  * CONTEXT:
5161  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5162  */
5163 void freeze_workqueues_begin(void)
5164 {
5165         struct workqueue_struct *wq;
5166         struct pool_workqueue *pwq;
5167
5168         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5169
5170         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5171         workqueue_freezing = true;
5172
5173         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5174                 mutex_lock(&wq->mutex);
5175                 for_each_pwq(pwq, wq)
5176                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5177                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5178         }
5179
5180         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5181 }
5182
5183 /**
5184  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5185  *
5186  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5187  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5188  *
5189  * CONTEXT:
5190  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5191  *
5192  * Return:
5193  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5194  * is complete.
5195  */
5196 bool freeze_workqueues_busy(void)
5197 {
5198         bool busy = false;
5199         struct workqueue_struct *wq;
5200         struct pool_workqueue *pwq;
5201
5202         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5203
5204         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5205
5206         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5207                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5208                         continue;
5209                 /*
5210                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5211                  * to peek without lock.
5212                  */
5213                 rcu_read_lock();
5214                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5215                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5216                         if (pwq->nr_active) {
5217                                 busy = true;
5218                                 rcu_read_unlock();
5219                                 goto out_unlock;
5220                         }
5221                 }
5222                 rcu_read_unlock();
5223         }
5224 out_unlock:
5225         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5226         return busy;
5227 }
5228
5229 /**
5230  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5231  *
5232  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5233  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5234  *
5235  * CONTEXT:
5236  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5237  */
5238 void thaw_workqueues(void)
5239 {
5240         struct workqueue_struct *wq;
5241         struct pool_workqueue *pwq;
5242
5243         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5244
5245         if (!workqueue_freezing)
5246                 goto out_unlock;
5247
5248         workqueue_freezing = false;
5249
5250         /* restore max_active and repopulate worklist */
5251         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5252                 mutex_lock(&wq->mutex);
5253                 for_each_pwq(pwq, wq)
5254                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5255                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5256         }
5257
5258 out_unlock:
5259         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5260 }
5261 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5262
5263 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5264 {
5265         LIST_HEAD(ctxs);
5266         int ret = 0;
5267         struct workqueue_struct *wq;
5268         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5269
5270         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5271
5272         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5273                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5274                         continue;
5275                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5276                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5277                         continue;
5278
5279                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5280                 if (!ctx) {
5281                         ret = -ENOMEM;
5282                         break;
5283                 }
5284
5285                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5286         }
5287
5288         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5289                 if (!ret)
5290                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5291                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5292         }
5293
5294         return ret;
5295 }
5296
5297 /**
5298  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5299  *  @cpumask: the cpumask to set
5300  *
5301  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5302  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5303  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5304  *
5305  *  Retun:      0       - Success
5306  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5307  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5308  */
5309 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5310 {
5311         int ret = -EINVAL;
5312         cpumask_var_t saved_cpumask;
5313
5314         /*
5315          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5316          * If the user wishes to include them, we allow that.
5317          */
5318         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5319         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5320                 apply_wqattrs_lock();
5321                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
5322                         ret = 0;
5323                         goto out_unlock;
5324                 }
5325
5326                 if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL)) {
5327                         ret = -ENOMEM;
5328                         goto out_unlock;
5329                 }
5330
5331                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5332                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5333
5334                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5335                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5336                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5337
5338                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5339                 if (ret < 0)
5340                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5341
5342                 free_cpumask_var(saved_cpumask);
5343 out_unlock:
5344                 apply_wqattrs_unlock();
5345         }
5346
5347         return ret;
5348 }
5349
5350 #ifdef CONFIG_SYSFS
5351 /*
5352  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5353  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5354  * following attributes.
5355  *
5356  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5357  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5358  *
5359  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5360  *
5361  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5362  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5363  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5364  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5365  */
5366 struct wq_device {
5367         struct workqueue_struct         *wq;
5368         struct device                   dev;
5369 };
5370
5371 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5372 {
5373         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5374
5375         return wq_dev->wq;
5376 }
5377
5378 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5379                             char *buf)
5380 {
5381         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5382
5383         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5384 }
5385 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5386
5387 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5388                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5389 {
5390         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5391
5392         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5393 }
5394
5395 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5396                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5397                                 size_t count)
5398 {
5399         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5400         int val;
5401
5402         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5403                 return -EINVAL;
5404
5405         workqueue_set_max_active(wq, val);
5406         return count;
5407 }
5408 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5409
5410 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5411         &dev_attr_per_cpu.attr,
5412         &dev_attr_max_active.attr,
5413         NULL,
5414 };
5415 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5416
5417 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5418                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5419 {
5420         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5421         const char *delim = "";
5422         int node, written = 0;
5423
5424         get_online_cpus();
5425         rcu_read_lock();
5426         for_each_node(node) {
5427                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5428                                      "%s%d:%d", delim, node,
5429                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5430                 delim = " ";
5431         }
5432         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5433         rcu_read_unlock();
5434         put_online_cpus();
5435
5436         return written;
5437 }
5438
5439 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5440                             char *buf)
5441 {
5442         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5443         int written;
5444
5445         mutex_lock(&wq->mutex);
5446         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5447         mutex_unlock(&wq->mutex);
5448
5449         return written;
5450 }
5451
5452 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5453 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5454 {
5455         struct workqueue_attrs *attrs;
5456
5457         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5458
5459         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5460         if (!attrs)
5461                 return NULL;
5462
5463         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5464         return attrs;
5465 }
5466
5467 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5468                              const char *buf, size_t count)
5469 {
5470         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5471         struct workqueue_attrs *attrs;
5472         int ret = -ENOMEM;
5473
5474         apply_wqattrs_lock();
5475
5476         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5477         if (!attrs)
5478                 goto out_unlock;
5479
5480         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5481             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5482                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5483         else
5484                 ret = -EINVAL;
5485
5486 out_unlock:
5487         apply_wqattrs_unlock();
5488         free_workqueue_attrs(attrs);
5489         return ret ?: count;
5490 }
5491
5492 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5493                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5494 {
5495         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5496         int written;
5497
5498         mutex_lock(&wq->mutex);
5499         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5500                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5501         mutex_unlock(&wq->mutex);
5502         return written;
5503 }
5504
5505 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5506                                 struct device_attribute *attr,
5507                                 const char *buf, size_t count)
5508 {
5509         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5510         struct workqueue_attrs *attrs;
5511         int ret = -ENOMEM;
5512
5513         apply_wqattrs_lock();
5514
5515         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5516         if (!attrs)
5517                 goto out_unlock;
5518
5519         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5520         if (!ret)
5521                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5522
5523 out_unlock:
5524         apply_wqattrs_unlock();
5525         free_workqueue_attrs(attrs);
5526         return ret ?: count;
5527 }
5528
5529 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5530                             char *buf)
5531 {
5532         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5533         int written;
5534
5535         mutex_lock(&wq->mutex);
5536         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5537                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5538         mutex_unlock(&wq->mutex);
5539
5540         return written;
5541 }
5542
5543 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5544                              const char *buf, size_t count)
5545 {
5546         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5547         struct workqueue_attrs *attrs;
5548         int v, ret = -ENOMEM;
5549
5550         apply_wqattrs_lock();
5551
5552         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5553         if (!attrs)
5554                 goto out_unlock;
5555
5556         ret = -EINVAL;
5557         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5558                 attrs->no_numa = !v;
5559                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5560         }
5561
5562 out_unlock:
5563         apply_wqattrs_unlock();
5564         free_workqueue_attrs(attrs);
5565         return ret ?: count;
5566 }
5567
5568 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5569         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5570         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5571         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5572         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5573         __ATTR_NULL,
5574 };
5575
5576 static struct bus_type wq_subsys = {
5577         .name                           = "workqueue",
5578         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5579 };
5580
5581 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5582                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5583 {
5584         int written;
5585
5586         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5587         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5588                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5589         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5590
5591         return written;
5592 }
5593
5594 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5595                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5596 {
5597         cpumask_var_t cpumask;
5598         int ret;
5599
5600         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5601                 return -ENOMEM;
5602
5603         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5604         if (!ret)
5605                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5606
5607         free_cpumask_var(cpumask);
5608         return ret ? ret : count;
5609 }
5610
5611 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5612         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5613                wq_unbound_cpumask_store);
5614
5615 static int __init wq_sysfs_init(void)
5616 {
5617         int err;
5618
5619         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5620         if (err)
5621                 return err;
5622
5623         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5624 }
5625 core_initcall(wq_sysfs_init);
5626
5627 static void wq_device_release(struct device *dev)
5628 {
5629         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5630
5631         kfree(wq_dev);
5632 }
5633
5634 /**
5635  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5636  * @wq: the workqueue to register
5637  *
5638  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5639  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5640  * which is the preferred method.
5641  *
5642  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5643  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5644  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5645  * attributes.
5646  *
5647  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5648  */
5649 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5650 {
5651         struct wq_device *wq_dev;
5652         int ret;
5653
5654         /*
5655          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5656          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5657          * workqueues.
5658          */
5659         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5660                 return -EINVAL;
5661
5662         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5663         if (!wq_dev)
5664                 return -ENOMEM;
5665
5666         wq_dev->wq = wq;
5667         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5668         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5669         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5670
5671         /*
5672          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5673          * everything is ready.
5674          */
5675         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5676
5677         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5678         if (ret) {
5679                 put_device(&wq_dev->dev);
5680                 wq->wq_dev = NULL;
5681                 return ret;
5682         }
5683
5684         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5685                 struct device_attribute *attr;
5686
5687                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5688                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5689                         if (ret) {
5690                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5691                                 wq->wq_dev = NULL;
5692                                 return ret;
5693                         }
5694                 }
5695         }
5696
5697         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5698         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5699         return 0;
5700 }
5701
5702 /**
5703  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5704  * @wq: the workqueue to unregister
5705  *
5706  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5707  */
5708 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5709 {
5710         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5711
5712         if (!wq->wq_dev)
5713                 return;
5714
5715         wq->wq_dev = NULL;
5716         device_unregister(&wq_dev->dev);
5717 }
5718 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5719 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5720 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5721
5722 /*
5723  * Workqueue watchdog.
5724  *
5725  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5726  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5727  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5728  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5729  * largely opaque.
5730  *
5731  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5732  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5733  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5734  *
5735  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5736  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5737  * corresponding sysfs parameter file.
5738  */
5739 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5740
5741 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5742 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5743
5744 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5745 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5746
5747 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5748 {
5749         int cpu;
5750
5751         wq_watchdog_touched = jiffies;
5752         for_each_possible_cpu(cpu)
5753                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5754 }
5755
5756 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5757 {
5758         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5759         bool lockup_detected = false;
5760         unsigned long now = jiffies;
5761         struct worker_pool *pool;
5762         int pi;
5763
5764         if (!thresh)
5765                 return;
5766
5767         rcu_read_lock();
5768
5769         for_each_pool(pool, pi) {
5770                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5771
5772                 if (list_empty(&pool->worklist))
5773                         continue;
5774
5775                 /*
5776                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
5777                  * the watchdog like a stall.
5778                  */
5779                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
5780
5781                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5782                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5783                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5784
5785                 if (time_after(pool_ts, touched))
5786                         ts = pool_ts;
5787                 else
5788                         ts = touched;
5789
5790                 if (pool->cpu >= 0) {
5791                         unsigned long cpu_touched =
5792                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5793                                                   pool->cpu));
5794                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5795                                 ts = cpu_touched;
5796                 }
5797
5798                 /* did we stall? */
5799                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
5800                         lockup_detected = true;
5801                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5802                         pr_cont_pool_info(pool);
5803                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5804                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
5805                 }
5806         }
5807
5808         rcu_read_unlock();
5809
5810         if (lockup_detected)
5811                 show_workqueue_state();
5812
5813         wq_watchdog_reset_touched();
5814         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5815 }
5816
5817 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5818 {
5819         if (cpu >= 0)
5820                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5821         else
5822                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5823 }
5824
5825 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5826 {
5827         wq_watchdog_thresh = 0;
5828         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5829
5830         if (thresh) {
5831                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5832                 wq_watchdog_reset_touched();
5833                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5834         }
5835 }
5836
5837 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5838                                         const struct kernel_param *kp)
5839 {
5840         unsigned long thresh;
5841         int ret;
5842
5843         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5844         if (ret)
5845                 return ret;
5846
5847         if (system_wq)
5848                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5849         else
5850                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5851
5852         return 0;
5853 }
5854
5855 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5856         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5857         .get    = param_get_ulong,
5858 };
5859
5860 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5861                 0644);
5862
5863 static void wq_watchdog_init(void)
5864 {
5865         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5866         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5867 }
5868
5869 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5870
5871 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5872
5873 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5874
5875 static void __init wq_numa_init(void)
5876 {
5877         cpumask_var_t *tbl;
5878         int node, cpu;
5879
5880         if (num_possible_nodes() <= 1)
5881                 return;
5882
5883         if (wq_disable_numa) {
5884                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5885                 return;
5886         }
5887
5888         for_each_possible_cpu(cpu) {
5889                 if (WARN_ON(cpu_to_node(cpu) == NUMA_NO_NODE)) {
5890                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5891                         return;
5892                 }
5893         }
5894
5895         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5896         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5897
5898         /*
5899          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5900          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5901          * fully initialized by now.
5902          */
5903         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5904         BUG_ON(!tbl);
5905
5906         for_each_node(node)
5907                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5908                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5909
5910         for_each_possible_cpu(cpu) {
5911                 node = cpu_to_node(cpu);
5912                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5913         }
5914
5915         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5916         wq_numa_enabled = true;
5917 }
5918
5919 /**
5920  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5921  *
5922  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5923  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5924  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5925  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5926  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5927  * created and scheduled right before early initcalls.
5928  */
5929 int __init workqueue_init_early(void)
5930 {
5931         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5932         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5933         int i, cpu;
5934
5935         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5936
5937         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5938         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5939
5940         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5941
5942         /* initialize CPU pools */
5943         for_each_possible_cpu(cpu) {
5944                 struct worker_pool *pool;
5945
5946                 i = 0;
5947                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5948                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5949                         pool->cpu = cpu;
5950                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5951                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5952                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5953
5954                         /* alloc pool ID */
5955                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5956                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5957                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5958                 }
5959         }
5960
5961         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5962         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5963                 struct workqueue_attrs *attrs;
5964
5965                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5966                 attrs->nice = std_nice[i];
5967                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5968
5969                 /*
5970                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5971                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5972                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5973                  */
5974                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5975                 attrs->nice = std_nice[i];
5976                 attrs->no_numa = true;
5977                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5978         }
5979
5980         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5981         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5982         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5983         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5984                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5985         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5986                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5987         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5988                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5989         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5990                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5991                                               0);
5992         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5993                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5994                !system_power_efficient_wq ||
5995                !system_freezable_power_efficient_wq);
5996
5997         return 0;
5998 }
5999
6000 /**
6001  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6002  *
6003  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6004  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6005  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6006  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6007  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6008  */
6009 int __init workqueue_init(void)
6010 {
6011         struct workqueue_struct *wq;
6012         struct worker_pool *pool;
6013         int cpu, bkt;
6014
6015         /*
6016          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6017          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6018          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6019          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6020          * affinity, fix them up.
6021          *
6022          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6023          */
6024         wq_numa_init();
6025
6026         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6027
6028         for_each_possible_cpu(cpu) {
6029                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6030                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6031                 }
6032         }
6033
6034         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6035                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6036                 WARN(init_rescuer(wq),
6037                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6038                      wq->name);
6039         }
6040
6041         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6042
6043         /* create the initial workers */
6044         for_each_online_cpu(cpu) {
6045                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6046                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6047                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6048                 }
6049         }
6050
6051         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6052                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6053
6054         wq_online = true;
6055         wq_watchdog_init();
6056
6057         return 0;
6058 }