]> git.itanic.dy.fi Git - linux-stable/blob - kernel/workqueue.c
workqueue: don't skip lockdep work dependency in cancel_work_sync()
[linux-stable] / 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         raw_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         /*
158          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
159          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
160          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
161          * guaranteed to see if the counter reached zero.
162          */
163         int                     nr_running;
164
165         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
166
167         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
168         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
169
170         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
171         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
172         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
173
174         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
175         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
176                                                 /* L: hash of busy workers */
177
178         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
179         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
180         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
181
182         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
183
184         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
185         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
186         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
187
188         /*
189          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
190          * from get_work_pool().
191          */
192         struct rcu_head         rcu;
193 };
194
195 /*
196  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
197  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
198  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
199  * number of flag bits.
200  */
201 struct pool_workqueue {
202         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
203         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
204         int                     work_color;     /* L: current color */
205         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
206         int                     refcnt;         /* L: reference count */
207         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
208                                                 /* L: nr of in_flight works */
209
210         /*
211          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
212          *
213          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
214          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
215          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
216          *
217          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate
218          * in pwq->nr_active and all work items in pwq->inactive_works are
219          * marked with WORK_STRUCT_INACTIVE.  But not all WORK_STRUCT_INACTIVE
220          * work items are in pwq->inactive_works.  Some of them are ready to
221          * run in pool->worklist or worker->scheduled.  Those work itmes are
222          * only struct wq_barrier which is used for flush_work() and should
223          * not participate in pwq->nr_active.  For non-barrier work item, it
224          * is marked with WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
225          */
226         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
227         int                     max_active;     /* L: max active works */
228         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
229         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
230         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
231
232         /*
233          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
234          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
235          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
236          * determined without grabbing wq->mutex.
237          */
238         struct work_struct      unbound_release_work;
239         struct rcu_head         rcu;
240 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
241
242 /*
243  * Structure used to wait for workqueue flush.
244  */
245 struct wq_flusher {
246         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
247         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
248         struct completion       done;           /* flush completion */
249 };
250
251 struct wq_device;
252
253 /*
254  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
255  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
256  */
257 struct workqueue_struct {
258         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
259         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
260
261         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
262         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
263         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
264         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
265         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
266         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
267         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
268
269         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
270         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
271
272         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
273         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
274
275         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
276         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
277
278 #ifdef CONFIG_SYSFS
279         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
280 #endif
281 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
282         char                    *lock_name;
283         struct lock_class_key   key;
284         struct lockdep_map      lockdep_map;
285 #endif
286         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
287
288         /*
289          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
290          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
291          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
292          */
293         struct rcu_head         rcu;
294
295         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
296         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
297         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
298         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
299 };
300
301 static struct kmem_cache *pwq_cache;
302
303 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
304                                         /* possible CPUs of each node */
305
306 static bool wq_disable_numa;
307 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
308
309 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
310 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
311 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
312
313 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
314
315 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
316
317 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
318 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
319
320 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
321 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
322 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
323 /* wait for manager to go away */
324 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
325
326 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
327 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
328
329 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
330 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
331
332 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
333 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
334
335 /*
336  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
337  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
338  * to uncover usages which depend on it.
339  */
340 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
341 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
342 #else
343 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
344 #endif
345 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
346
347 /* the per-cpu worker pools */
348 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
349
350 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
351
352 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
353 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
354
355 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
356 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
357
358 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
359 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
360
361 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
362 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
363 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
364 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
365 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
366 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
367 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
368 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
369 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
370 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
371 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
372 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
373 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
374 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
375
376 static int worker_thread(void *__worker);
377 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
378 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
379 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
380
381 #define CREATE_TRACE_POINTS
382 #include <trace/events/workqueue.h>
383
384 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
385         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
386                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
387                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
388
389 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
390         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
391                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
392                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
393                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
394
395 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
396         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
397              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
398              (pool)++)
399
400 /**
401  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
402  * @pool: iteration cursor
403  * @pi: integer used for iteration
404  *
405  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
406  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
407  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
408  *
409  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
410  * ignored.
411  */
412 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
413         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
414                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
415                 else
416
417 /**
418  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
419  * @worker: iteration cursor
420  * @pool: worker_pool to iterate workers of
421  *
422  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
423  *
424  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
425  * ignored.
426  */
427 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
428         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
429                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
430                 else
431
432 /**
433  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
434  * @pwq: iteration cursor
435  * @wq: the target workqueue
436  *
437  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
438  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
439  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
440  *
441  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
442  * ignored.
443  */
444 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
445         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
446                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
447
448 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
449
450 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
451
452 static void *work_debug_hint(void *addr)
453 {
454         return ((struct work_struct *) addr)->func;
455 }
456
457 static bool work_is_static_object(void *addr)
458 {
459         struct work_struct *work = addr;
460
461         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
462 }
463
464 /*
465  * fixup_init is called when:
466  * - an active object is initialized
467  */
468 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
469 {
470         struct work_struct *work = addr;
471
472         switch (state) {
473         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
474                 cancel_work_sync(work);
475                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
476                 return true;
477         default:
478                 return false;
479         }
480 }
481
482 /*
483  * fixup_free is called when:
484  * - an active object is freed
485  */
486 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
487 {
488         struct work_struct *work = addr;
489
490         switch (state) {
491         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
492                 cancel_work_sync(work);
493                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
494                 return true;
495         default:
496                 return false;
497         }
498 }
499
500 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
501         .name           = "work_struct",
502         .debug_hint     = work_debug_hint,
503         .is_static_object = work_is_static_object,
504         .fixup_init     = work_fixup_init,
505         .fixup_free     = work_fixup_free,
506 };
507
508 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
509 {
510         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
511 }
512
513 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
514 {
515         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
516 }
517
518 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
519 {
520         if (onstack)
521                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
522         else
523                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
524 }
525 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
526
527 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
528 {
529         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
530 }
531 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
532
533 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
534 {
535         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
536         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
537 }
538 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
539
540 #else
541 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
542 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
543 #endif
544
545 /**
546  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
547  * @pool: the pool pointer of interest
548  *
549  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
550  * successfully, -errno on failure.
551  */
552 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
553 {
554         int ret;
555
556         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
557
558         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
559                         GFP_KERNEL);
560         if (ret >= 0) {
561                 pool->id = ret;
562                 return 0;
563         }
564         return ret;
565 }
566
567 /**
568  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
569  * @wq: the target workqueue
570  * @node: the node ID
571  *
572  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
573  * read locked.
574  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
575  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
576  *
577  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
578  */
579 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
580                                                   int node)
581 {
582         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
583
584         /*
585          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
586          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
587          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
588          * happens, this workaround can be removed.
589          */
590         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
591                 return wq->dfl_pwq;
592
593         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
594 }
595
596 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
597 {
598         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
599 }
600
601 static int get_work_color(unsigned long work_data)
602 {
603         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
604                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
605 }
606
607 static int work_next_color(int color)
608 {
609         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
610 }
611
612 /*
613  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
614  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
615  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
616  *
617  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
618  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
619  * work->data.  These functions should only be called while the work is
620  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
621  *
622  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
623  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
624  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
625  * available only while the work item is queued.
626  *
627  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
628  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
629  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
630  * try to steal the PENDING bit.
631  */
632 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
633                                  unsigned long flags)
634 {
635         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
636         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
637 }
638
639 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
640                          unsigned long extra_flags)
641 {
642         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
643                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
644 }
645
646 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
647                                            int pool_id)
648 {
649         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
650                       WORK_STRUCT_PENDING);
651 }
652
653 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
654                                             int pool_id)
655 {
656         /*
657          * The following wmb is paired with the implied mb in
658          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
659          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
660          * owner.
661          */
662         smp_wmb();
663         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
664         /*
665          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
666          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
667          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
668          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
669          * the same @work.  E.g. consider this case:
670          *
671          *   CPU#0                         CPU#1
672          *   ----------------------------  --------------------------------
673          *
674          * 1  STORE event_indicated
675          * 2  queue_work_on() {
676          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
677          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
678          * 5                                 set_work_data() # clear bit
679          * 6                                 smp_mb()
680          * 7                               work->current_func() {
681          * 8                                  LOAD event_indicated
682          *                                 }
683          *
684          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
685          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
686          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
687          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
688          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
689          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
690          * before actual STORE.
691          */
692         smp_mb();
693 }
694
695 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
696 {
697         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
698         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
699 }
700
701 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
702 {
703         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
704
705         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
706                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
707         else
708                 return NULL;
709 }
710
711 /**
712  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
713  * @work: the work item of interest
714  *
715  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
716  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
717  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
718  *
719  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
720  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
721  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
722  * returned pool is and stays online.
723  *
724  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
725  */
726 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
727 {
728         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
729         int pool_id;
730
731         assert_rcu_or_pool_mutex();
732
733         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
734                 return ((struct pool_workqueue *)
735                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
736
737         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
738         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
739                 return NULL;
740
741         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
742 }
743
744 /**
745  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
746  * @work: the work item of interest
747  *
748  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
749  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
750  */
751 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
754
755         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
756                 return ((struct pool_workqueue *)
757                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
758
759         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
760 }
761
762 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
763 {
764         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
765
766         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
767         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
768 }
769
770 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
771 {
772         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
773
774         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
775 }
776
777 /*
778  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
779  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
780  * they're being called with pool->lock held.
781  */
782
783 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
784 {
785         return !pool->nr_running;
786 }
787
788 /*
789  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
790  * running workers.
791  *
792  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
793  * function will always return %true for unbound pools as long as the
794  * worklist isn't empty.
795  */
796 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
797 {
798         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
799 }
800
801 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
802 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
803 {
804         return pool->nr_idle;
805 }
806
807 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
808 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
809 {
810         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
811 }
812
813 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
814 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
815 {
816         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
817 }
818
819 /* Do we have too many workers and should some go away? */
820 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
821 {
822         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
823         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
824         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
825
826         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
827 }
828
829 /*
830  * Wake up functions.
831  */
832
833 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
834 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
835 {
836         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
837                 return NULL;
838
839         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
840 }
841
842 /**
843  * wake_up_worker - wake up an idle worker
844  * @pool: worker pool to wake worker from
845  *
846  * Wake up the first idle worker of @pool.
847  *
848  * CONTEXT:
849  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
850  */
851 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
852 {
853         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
854
855         if (likely(worker))
856                 wake_up_process(worker->task);
857 }
858
859 /**
860  * wq_worker_running - a worker is running again
861  * @task: task waking up
862  *
863  * This function is called when a worker returns from schedule()
864  */
865 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
866 {
867         struct worker *worker = kthread_data(task);
868
869         if (!worker->sleeping)
870                 return;
871
872         /*
873          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
874          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
875          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
876          * pool. Protect against such race.
877          */
878         preempt_disable();
879         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
880                 worker->pool->nr_running++;
881         preempt_enable();
882         worker->sleeping = 0;
883 }
884
885 /**
886  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
887  * @task: task going to sleep
888  *
889  * This function is called from schedule() when a busy worker is
890  * going to sleep.
891  */
892 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
893 {
894         struct worker *worker = kthread_data(task);
895         struct worker_pool *pool;
896
897         /*
898          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
899          * workers, also reach here, let's not access anything before
900          * checking NOT_RUNNING.
901          */
902         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
903                 return;
904
905         pool = worker->pool;
906
907         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
908         if (worker->sleeping)
909                 return;
910
911         worker->sleeping = 1;
912         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
913
914         /*
915          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
916          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
917          * and nr_running has been reset.
918          */
919         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
920                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
921                 return;
922         }
923
924         pool->nr_running--;
925         if (need_more_worker(pool))
926                 wake_up_worker(pool);
927         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
928 }
929
930 /**
931  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
932  * @task: Task to retrieve last work function of.
933  *
934  * Determine the last function a worker executed. This is called from
935  * the scheduler to get a worker's last known identity.
936  *
937  * CONTEXT:
938  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
939  *
940  * This function is called during schedule() when a kworker is going
941  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
942  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
943  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
944  *
945  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
946  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
947  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
948  * is guaranteed to not be processing any works.
949  *
950  * Return:
951  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
952  * hasn't executed any work yet.
953  */
954 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
955 {
956         struct worker *worker = kthread_data(task);
957
958         return worker->last_func;
959 }
960
961 /**
962  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
963  * @worker: self
964  * @flags: flags to set
965  *
966  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
967  *
968  * CONTEXT:
969  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
970  */
971 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
972 {
973         struct worker_pool *pool = worker->pool;
974
975         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
976
977         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
978         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
979             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
980                 pool->nr_running--;
981         }
982
983         worker->flags |= flags;
984 }
985
986 /**
987  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
988  * @worker: self
989  * @flags: flags to clear
990  *
991  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
992  *
993  * CONTEXT:
994  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
995  */
996 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
997 {
998         struct worker_pool *pool = worker->pool;
999         unsigned int oflags = worker->flags;
1000
1001         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
1002
1003         worker->flags &= ~flags;
1004
1005         /*
1006          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1007          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1008          * of multiple flags, not a single flag.
1009          */
1010         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1011                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1012                         pool->nr_running++;
1013 }
1014
1015 /**
1016  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1017  * @pool: pool of interest
1018  * @work: work to find worker for
1019  *
1020  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1021  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1022  * to match, its current execution should match the address of @work and
1023  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1024  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1025  * being executed.
1026  *
1027  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1028  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1029  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1030  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1031  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1032  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1033  *
1034  * This function checks the work item address and work function to avoid
1035  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1036  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1037  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1038  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1039  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1040  *
1041  * CONTEXT:
1042  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1043  *
1044  * Return:
1045  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1046  * otherwise.
1047  */
1048 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1049                                                  struct work_struct *work)
1050 {
1051         struct worker *worker;
1052
1053         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1054                                (unsigned long)work)
1055                 if (worker->current_work == work &&
1056                     worker->current_func == work->func)
1057                         return worker;
1058
1059         return NULL;
1060 }
1061
1062 /**
1063  * move_linked_works - move linked works to a list
1064  * @work: start of series of works to be scheduled
1065  * @head: target list to append @work to
1066  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1067  *
1068  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1069  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1070  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1071  *
1072  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1073  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1074  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1075  *
1076  * CONTEXT:
1077  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1078  */
1079 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1080                               struct work_struct **nextp)
1081 {
1082         struct work_struct *n;
1083
1084         /*
1085          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1086          * use NULL for list head.
1087          */
1088         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1089                 list_move_tail(&work->entry, head);
1090                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1091                         break;
1092         }
1093
1094         /*
1095          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1096          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1097          * needs to be updated.
1098          */
1099         if (nextp)
1100                 *nextp = n;
1101 }
1102
1103 /**
1104  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1105  * @pwq: pool_workqueue to get
1106  *
1107  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1108  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1109  */
1110 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1111 {
1112         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1113         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1114         pwq->refcnt++;
1115 }
1116
1117 /**
1118  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1119  * @pwq: pool_workqueue to put
1120  *
1121  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1122  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1123  */
1124 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1125 {
1126         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1127         if (likely(--pwq->refcnt))
1128                 return;
1129         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1130                 return;
1131         /*
1132          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1133          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1134          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1135          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1136          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1137          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1138          */
1139         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1140 }
1141
1142 /**
1143  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1144  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1145  *
1146  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1147  */
1148 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1149 {
1150         if (pwq) {
1151                 /*
1152                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1153                  * following lock operations are safe.
1154                  */
1155                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1156                 put_pwq(pwq);
1157                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1158         }
1159 }
1160
1161 static void pwq_activate_inactive_work(struct work_struct *work)
1162 {
1163         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1164
1165         trace_workqueue_activate_work(work);
1166         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1167                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1168         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1169         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, work_data_bits(work));
1170         pwq->nr_active++;
1171 }
1172
1173 static void pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq)
1174 {
1175         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->inactive_works,
1176                                                     struct work_struct, entry);
1177
1178         pwq_activate_inactive_work(work);
1179 }
1180
1181 /**
1182  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1183  * @pwq: pwq of interest
1184  * @work_data: work_data of work which left the queue
1185  *
1186  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1187  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1188  *
1189  * CONTEXT:
1190  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1191  */
1192 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1193 {
1194         int color = get_work_color(work_data);
1195
1196         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE)) {
1197                 pwq->nr_active--;
1198                 if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
1199                         /* one down, submit an inactive one */
1200                         if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1201                                 pwq_activate_first_inactive(pwq);
1202                 }
1203         }
1204
1205         pwq->nr_in_flight[color]--;
1206
1207         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1208         if (likely(pwq->flush_color != color))
1209                 goto out_put;
1210
1211         /* are there still in-flight works? */
1212         if (pwq->nr_in_flight[color])
1213                 goto out_put;
1214
1215         /* this pwq is done, clear flush_color */
1216         pwq->flush_color = -1;
1217
1218         /*
1219          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1220          * will handle the rest.
1221          */
1222         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1223                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1224 out_put:
1225         put_pwq(pwq);
1226 }
1227
1228 /**
1229  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1230  * @work: work item to steal
1231  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1232  * @flags: place to store irq state
1233  *
1234  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1235  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1236  *
1237  * Return:
1238  *
1239  *  ========    ================================================================
1240  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1241  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1242  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1243  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1244  *              for arbitrarily long
1245  *  ========    ================================================================
1246  *
1247  * Note:
1248  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1249  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1250  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1251  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1252  *
1253  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1254  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1255  *
1256  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1257  */
1258 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1259                                unsigned long *flags)
1260 {
1261         struct worker_pool *pool;
1262         struct pool_workqueue *pwq;
1263
1264         local_irq_save(*flags);
1265
1266         /* try to steal the timer if it exists */
1267         if (is_dwork) {
1268                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1269
1270                 /*
1271                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1272                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1273                  * running on the local CPU.
1274                  */
1275                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1276                         return 1;
1277         }
1278
1279         /* try to claim PENDING the normal way */
1280         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1281                 return 0;
1282
1283         rcu_read_lock();
1284         /*
1285          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1286          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1287          */
1288         pool = get_work_pool(work);
1289         if (!pool)
1290                 goto fail;
1291
1292         raw_spin_lock(&pool->lock);
1293         /*
1294          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1295          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1296          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1297          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1298          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1299          * item is currently queued on that pool.
1300          */
1301         pwq = get_work_pwq(work);
1302         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1303                 debug_work_deactivate(work);
1304
1305                 /*
1306                  * A cancelable inactive work item must be in the
1307                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
1308                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
1309                  *
1310                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
1311                  * it might have linked barrier work items which, if left
1312                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
1313                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1314                  * item is activated before grabbing.
1315                  */
1316                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE)
1317                         pwq_activate_inactive_work(work);
1318
1319                 list_del_init(&work->entry);
1320                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, *work_data_bits(work));
1321
1322                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1323                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1324
1325                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1326                 rcu_read_unlock();
1327                 return 1;
1328         }
1329         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1330 fail:
1331         rcu_read_unlock();
1332         local_irq_restore(*flags);
1333         if (work_is_canceling(work))
1334                 return -ENOENT;
1335         cpu_relax();
1336         return -EAGAIN;
1337 }
1338
1339 /**
1340  * insert_work - insert a work into a pool
1341  * @pwq: pwq @work belongs to
1342  * @work: work to insert
1343  * @head: insertion point
1344  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1345  *
1346  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1347  * work_struct flags.
1348  *
1349  * CONTEXT:
1350  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1351  */
1352 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1353                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1354 {
1355         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1356
1357         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
1358         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
1359
1360         /* we own @work, set data and link */
1361         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1362         list_add_tail(&work->entry, head);
1363         get_pwq(pwq);
1364
1365         if (__need_more_worker(pool))
1366                 wake_up_worker(pool);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1371  * same workqueue.
1372  */
1373 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1374 {
1375         struct worker *worker;
1376
1377         worker = current_wq_worker();
1378         /*
1379          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1380          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1381          */
1382         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1387  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1388  * avoid perturbing sensitive tasks.
1389  */
1390 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1391 {
1392         static bool printed_dbg_warning;
1393         int new_cpu;
1394
1395         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1396                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1397                         return cpu;
1398         } else if (!printed_dbg_warning) {
1399                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1400                 printed_dbg_warning = true;
1401         }
1402
1403         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1404                 return cpu;
1405
1406         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1407         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1408         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1409                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1410                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1411                         return cpu;
1412         }
1413         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1414
1415         return new_cpu;
1416 }
1417
1418 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1419                          struct work_struct *work)
1420 {
1421         struct pool_workqueue *pwq;
1422         struct worker_pool *last_pool;
1423         struct list_head *worklist;
1424         unsigned int work_flags;
1425         unsigned int req_cpu = cpu;
1426
1427         /*
1428          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1429          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1430          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1431          * happen with IRQ disabled.
1432          */
1433         lockdep_assert_irqs_disabled();
1434
1435
1436         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1437         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1438             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1439                 return;
1440         rcu_read_lock();
1441 retry:
1442         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1443         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1444                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1445                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1446                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1447         } else {
1448                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1449                         cpu = raw_smp_processor_id();
1450                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1451         }
1452
1453         /*
1454          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1455          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1456          * pool to guarantee non-reentrancy.
1457          */
1458         last_pool = get_work_pool(work);
1459         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1460                 struct worker *worker;
1461
1462                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1463
1464                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1465
1466                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1467                         pwq = worker->current_pwq;
1468                 } else {
1469                         /* meh... not running there, queue here */
1470                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1471                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1472                 }
1473         } else {
1474                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1475         }
1476
1477         /*
1478          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1479          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1480          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1481          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1482          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1483          * make forward-progress.
1484          */
1485         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1486                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1487                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1488                         cpu_relax();
1489                         goto retry;
1490                 }
1491                 /* oops */
1492                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1493                           wq->name, cpu);
1494         }
1495
1496         /* pwq determined, queue */
1497         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1498
1499         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1500                 goto out;
1501
1502         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1503         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1504
1505         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1506                 trace_workqueue_activate_work(work);
1507                 pwq->nr_active++;
1508                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1509                 if (list_empty(worklist))
1510                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1511         } else {
1512                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
1513                 worklist = &pwq->inactive_works;
1514         }
1515
1516         debug_work_activate(work);
1517         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1518
1519 out:
1520         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1521         rcu_read_unlock();
1522 }
1523
1524 /**
1525  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1526  * @cpu: CPU number to execute work on
1527  * @wq: workqueue to use
1528  * @work: work to queue
1529  *
1530  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1531  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
1532  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
1533  *
1534  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1535  */
1536 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1537                    struct work_struct *work)
1538 {
1539         bool ret = false;
1540         unsigned long flags;
1541
1542         local_irq_save(flags);
1543
1544         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1545                 __queue_work(cpu, wq, work);
1546                 ret = true;
1547         }
1548
1549         local_irq_restore(flags);
1550         return ret;
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1553
1554 /**
1555  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1556  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1557  *
1558  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1559  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1560  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1561  * available CPU if we need to schedule this work.
1562  */
1563 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1564 {
1565         int cpu;
1566
1567         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1568         if (!wq_numa_enabled)
1569                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1570
1571         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1572         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1573                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1574
1575         /* Use local node/cpu if we are already there */
1576         cpu = raw_smp_processor_id();
1577         if (node == cpu_to_node(cpu))
1578                 return cpu;
1579
1580         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1581         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1582
1583         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1584         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1585 }
1586
1587 /**
1588  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1589  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1590  * @wq: workqueue to use
1591  * @work: work to queue
1592  *
1593  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1594  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1595  * NUMA node.
1596  *
1597  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1598  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1599  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1600  *
1601  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1602  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1603  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1604  *
1605  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1606  */
1607 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1608                      struct work_struct *work)
1609 {
1610         unsigned long flags;
1611         bool ret = false;
1612
1613         /*
1614          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1615          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1616          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1617          *
1618          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1619          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1620          * some round robin type logic.
1621          */
1622         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1623
1624         local_irq_save(flags);
1625
1626         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1627                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1628
1629                 __queue_work(cpu, wq, work);
1630                 ret = true;
1631         }
1632
1633         local_irq_restore(flags);
1634         return ret;
1635 }
1636 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1637
1638 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1639 {
1640         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1641
1642         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1643         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1644 }
1645 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1646
1647 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1648                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1649 {
1650         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1651         struct work_struct *work = &dwork->work;
1652
1653         WARN_ON_ONCE(!wq);
1654         WARN_ON_FUNCTION_MISMATCH(timer->function, delayed_work_timer_fn);
1655         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1656         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1657
1658         /*
1659          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1660          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1661          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1662          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1663          */
1664         if (!delay) {
1665                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1666                 return;
1667         }
1668
1669         dwork->wq = wq;
1670         dwork->cpu = cpu;
1671         timer->expires = jiffies + delay;
1672
1673         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1674                 add_timer_on(timer, cpu);
1675         else
1676                 add_timer(timer);
1677 }
1678
1679 /**
1680  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1681  * @cpu: CPU number to execute work on
1682  * @wq: workqueue to use
1683  * @dwork: work to queue
1684  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1685  *
1686  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1687  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1688  * execution.
1689  */
1690 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1691                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1692 {
1693         struct work_struct *work = &dwork->work;
1694         bool ret = false;
1695         unsigned long flags;
1696
1697         /* read the comment in __queue_work() */
1698         local_irq_save(flags);
1699
1700         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1701                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1702                 ret = true;
1703         }
1704
1705         local_irq_restore(flags);
1706         return ret;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1709
1710 /**
1711  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1712  * @cpu: CPU number to execute work on
1713  * @wq: workqueue to use
1714  * @dwork: work to queue
1715  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1716  *
1717  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1718  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1719  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1720  * current state.
1721  *
1722  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1723  * pending and its timer was modified.
1724  *
1725  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1726  * See try_to_grab_pending() for details.
1727  */
1728 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1729                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1730 {
1731         unsigned long flags;
1732         int ret;
1733
1734         do {
1735                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1736         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1737
1738         if (likely(ret >= 0)) {
1739                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1740                 local_irq_restore(flags);
1741         }
1742
1743         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1744         return ret;
1745 }
1746 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1747
1748 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1749 {
1750         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1751
1752         /* read the comment in __queue_work() */
1753         local_irq_disable();
1754         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1755         local_irq_enable();
1756 }
1757
1758 /**
1759  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1760  * @wq: workqueue to use
1761  * @rwork: work to queue
1762  *
1763  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1764  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1765  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1766  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1767  */
1768 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1769 {
1770         struct work_struct *work = &rwork->work;
1771
1772         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1773                 rwork->wq = wq;
1774                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1775                 return true;
1776         }
1777
1778         return false;
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1781
1782 /**
1783  * worker_enter_idle - enter idle state
1784  * @worker: worker which is entering idle state
1785  *
1786  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1787  * necessary.
1788  *
1789  * LOCKING:
1790  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1791  */
1792 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1793 {
1794         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1795
1796         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1797             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1798                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1799                 return;
1800
1801         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1802         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1803         pool->nr_idle++;
1804         worker->last_active = jiffies;
1805
1806         /* idle_list is LIFO */
1807         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1808
1809         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1810                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1811
1812         /* Sanity check nr_running. */
1813         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * worker_leave_idle - leave idle state
1818  * @worker: worker which is leaving idle state
1819  *
1820  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1821  *
1822  * LOCKING:
1823  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1824  */
1825 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1826 {
1827         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1828
1829         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1830                 return;
1831         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1832         pool->nr_idle--;
1833         list_del_init(&worker->entry);
1834 }
1835
1836 static struct worker *alloc_worker(int node)
1837 {
1838         struct worker *worker;
1839
1840         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1841         if (worker) {
1842                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1843                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1844                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1845                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1846                 worker->flags = WORKER_PREP;
1847         }
1848         return worker;
1849 }
1850
1851 /**
1852  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1853  * @worker: worker to be attached
1854  * @pool: the target pool
1855  *
1856  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1857  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1858  * cpu-[un]hotplugs.
1859  */
1860 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1861                                    struct worker_pool *pool)
1862 {
1863         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1864
1865         /*
1866          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1867          * stable across this function.  See the comments above the flag
1868          * definition for details.
1869          */
1870         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1871                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1872         else
1873                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
1874
1875         if (worker->rescue_wq)
1876                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1877
1878         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1879         worker->pool = pool;
1880
1881         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1882 }
1883
1884 /**
1885  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1886  * @worker: worker which is attached to its pool
1887  *
1888  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1889  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1890  * other reference to the pool.
1891  */
1892 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1893 {
1894         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1895         struct completion *detach_completion = NULL;
1896
1897         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1898
1899         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
1900         list_del(&worker->node);
1901         worker->pool = NULL;
1902
1903         if (list_empty(&pool->workers))
1904                 detach_completion = pool->detach_completion;
1905         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1906
1907         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1908         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1909
1910         if (detach_completion)
1911                 complete(detach_completion);
1912 }
1913
1914 /**
1915  * create_worker - create a new workqueue worker
1916  * @pool: pool the new worker will belong to
1917  *
1918  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1919  *
1920  * CONTEXT:
1921  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1922  *
1923  * Return:
1924  * Pointer to the newly created worker.
1925  */
1926 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1927 {
1928         struct worker *worker;
1929         int id;
1930         char id_buf[16];
1931
1932         /* ID is needed to determine kthread name */
1933         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
1934         if (id < 0)
1935                 return NULL;
1936
1937         worker = alloc_worker(pool->node);
1938         if (!worker)
1939                 goto fail;
1940
1941         worker->id = id;
1942
1943         if (pool->cpu >= 0)
1944                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1945                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1946         else
1947                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1948
1949         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1950                                               "kworker/%s", id_buf);
1951         if (IS_ERR(worker->task))
1952                 goto fail;
1953
1954         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1955         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1956
1957         /* successful, attach the worker to the pool */
1958         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1959
1960         /* start the newly created worker */
1961         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1962         worker->pool->nr_workers++;
1963         worker_enter_idle(worker);
1964         wake_up_process(worker->task);
1965         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1966
1967         return worker;
1968
1969 fail:
1970         ida_free(&pool->worker_ida, id);
1971         kfree(worker);
1972         return NULL;
1973 }
1974
1975 /**
1976  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1977  * @worker: worker to be destroyed
1978  *
1979  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1980  * be idle.
1981  *
1982  * CONTEXT:
1983  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1984  */
1985 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1986 {
1987         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1988
1989         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1990
1991         /* sanity check frenzy */
1992         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1993             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1994             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1995                 return;
1996
1997         pool->nr_workers--;
1998         pool->nr_idle--;
1999
2000         list_del_init(&worker->entry);
2001         worker->flags |= WORKER_DIE;
2002         wake_up_process(worker->task);
2003 }
2004
2005 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2006 {
2007         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2008
2009         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2010
2011         while (too_many_workers(pool)) {
2012                 struct worker *worker;
2013                 unsigned long expires;
2014
2015                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2016                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2017                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2018
2019                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2020                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2021                         break;
2022                 }
2023
2024                 destroy_worker(worker);
2025         }
2026
2027         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2028 }
2029
2030 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2031 {
2032         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2033         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2034
2035         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2036
2037         if (!wq->rescuer)
2038                 return;
2039
2040         /* mayday mayday mayday */
2041         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2042                 /*
2043                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2044                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2045                  * rescuer is done with it.
2046                  */
2047                 get_pwq(pwq);
2048                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2049                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2050         }
2051 }
2052
2053 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2054 {
2055         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2056         struct work_struct *work;
2057
2058         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2059         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2060
2061         if (need_to_create_worker(pool)) {
2062                 /*
2063                  * We've been trying to create a new worker but
2064                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2065                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2066                  * rescuers.
2067                  */
2068                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2069                         send_mayday(work);
2070         }
2071
2072         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2073         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2074
2075         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2076 }
2077
2078 /**
2079  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2080  * @pool: pool to create a new worker for
2081  *
2082  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2083  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2084  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2085  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2086  * possible allocation deadlock.
2087  *
2088  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2089  * may_start_working() %true.
2090  *
2091  * LOCKING:
2092  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2093  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2094  * manager.
2095  */
2096 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2097 __releases(&pool->lock)
2098 __acquires(&pool->lock)
2099 {
2100 restart:
2101         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2102
2103         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2104         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2105
2106         while (true) {
2107                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2108                         break;
2109
2110                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2111
2112                 if (!need_to_create_worker(pool))
2113                         break;
2114         }
2115
2116         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2117         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2118         /*
2119          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2120          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2121          * already become busy.
2122          */
2123         if (need_to_create_worker(pool))
2124                 goto restart;
2125 }
2126
2127 /**
2128  * manage_workers - manage worker pool
2129  * @worker: self
2130  *
2131  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2132  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2133  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2134  *
2135  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2136  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2137  * and may_start_working() is true.
2138  *
2139  * CONTEXT:
2140  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2141  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2142  *
2143  * Return:
2144  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2145  * start processing works, %true if management function was performed and
2146  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2147  * no longer be true.
2148  */
2149 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2150 {
2151         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2152
2153         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2154                 return false;
2155
2156         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2157         pool->manager = worker;
2158
2159         maybe_create_worker(pool);
2160
2161         pool->manager = NULL;
2162         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2163         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2164         return true;
2165 }
2166
2167 /**
2168  * process_one_work - process single work
2169  * @worker: self
2170  * @work: work to process
2171  *
2172  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2173  * process a single work including synchronization against and
2174  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2175  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2176  * call this function to process a work.
2177  *
2178  * CONTEXT:
2179  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2180  */
2181 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2182 __releases(&pool->lock)
2183 __acquires(&pool->lock)
2184 {
2185         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2186         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2187         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2188         unsigned long work_data;
2189         struct worker *collision;
2190 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2191         /*
2192          * It is permissible to free the struct work_struct from
2193          * inside the function that is called from it, this we need to
2194          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2195          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2196          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2197          */
2198         struct lockdep_map lockdep_map;
2199
2200         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2201 #endif
2202         /* ensure we're on the correct CPU */
2203         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2204                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2205
2206         /*
2207          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2208          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2209          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2210          * currently executing one.
2211          */
2212         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2213         if (unlikely(collision)) {
2214                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2215                 return;
2216         }
2217
2218         /* claim and dequeue */
2219         debug_work_deactivate(work);
2220         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2221         worker->current_work = work;
2222         worker->current_func = work->func;
2223         worker->current_pwq = pwq;
2224         work_data = *work_data_bits(work);
2225         worker->current_color = get_work_color(work_data);
2226
2227         /*
2228          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2229          * overridden through set_worker_desc().
2230          */
2231         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2232
2233         list_del_init(&work->entry);
2234
2235         /*
2236          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2237          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2238          * of concurrency management and the next code block will chain
2239          * execution of the pending work items.
2240          */
2241         if (unlikely(cpu_intensive))
2242                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2243
2244         /*
2245          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2246          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2247          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2248          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2249          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2250          */
2251         if (need_more_worker(pool))
2252                 wake_up_worker(pool);
2253
2254         /*
2255          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2256          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2257          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2258          * disabled.
2259          */
2260         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2261
2262         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2263
2264         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2265         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2266         /*
2267          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2268          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2269          *
2270          * However, that would result in:
2271          *
2272          *   A(W1)
2273          *   WFC(C)
2274          *              A(W1)
2275          *              C(C)
2276          *
2277          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2278          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2279          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2280          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2281          * these locks.
2282          *
2283          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2284          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2285          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2286          */
2287         lockdep_invariant_state(true);
2288         trace_workqueue_execute_start(work);
2289         worker->current_func(work);
2290         /*
2291          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2292          * point will only record its address.
2293          */
2294         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2295         lock_map_release(&lockdep_map);
2296         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2297
2298         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2299                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2300                        "     last function: %ps\n",
2301                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2302                        worker->current_func);
2303                 debug_show_held_locks(current);
2304                 dump_stack();
2305         }
2306
2307         /*
2308          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2309          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2310          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2311          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2312          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2313          * the same condition doesn't freeze RCU.
2314          */
2315         cond_resched();
2316
2317         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2318
2319         /* clear cpu intensive status */
2320         if (unlikely(cpu_intensive))
2321                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2322
2323         /* tag the worker for identification in schedule() */
2324         worker->last_func = worker->current_func;
2325
2326         /* we're done with it, release */
2327         hash_del(&worker->hentry);
2328         worker->current_work = NULL;
2329         worker->current_func = NULL;
2330         worker->current_pwq = NULL;
2331         worker->current_color = INT_MAX;
2332         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2333 }
2334
2335 /**
2336  * process_scheduled_works - process scheduled works
2337  * @worker: self
2338  *
2339  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2340  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2341  * fetches a work from the top and executes it.
2342  *
2343  * CONTEXT:
2344  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2345  * multiple times.
2346  */
2347 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2348 {
2349         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2350                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2351                                                 struct work_struct, entry);
2352                 process_one_work(worker, work);
2353         }
2354 }
2355
2356 static void set_pf_worker(bool val)
2357 {
2358         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2359         if (val)
2360                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2361         else
2362                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2363         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2364 }
2365
2366 /**
2367  * worker_thread - the worker thread function
2368  * @__worker: self
2369  *
2370  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2371  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2372  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2373  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2374  * will be explained in rescuer_thread().
2375  *
2376  * Return: 0
2377  */
2378 static int worker_thread(void *__worker)
2379 {
2380         struct worker *worker = __worker;
2381         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2382
2383         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2384         set_pf_worker(true);
2385 woke_up:
2386         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2387
2388         /* am I supposed to die? */
2389         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2390                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2391                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2392                 set_pf_worker(false);
2393
2394                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2395                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
2396                 worker_detach_from_pool(worker);
2397                 kfree(worker);
2398                 return 0;
2399         }
2400
2401         worker_leave_idle(worker);
2402 recheck:
2403         /* no more worker necessary? */
2404         if (!need_more_worker(pool))
2405                 goto sleep;
2406
2407         /* do we need to manage? */
2408         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2409                 goto recheck;
2410
2411         /*
2412          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2413          * preparing to process a work or actually processing it.
2414          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2415          */
2416         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2417
2418         /*
2419          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2420          * worker or that someone else has already assumed the manager
2421          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2422          * management if applicable and concurrency management is restored
2423          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2424          */
2425         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2426
2427         do {
2428                 struct work_struct *work =
2429                         list_first_entry(&pool->worklist,
2430                                          struct work_struct, entry);
2431
2432                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2433
2434                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2435                         /* optimization path, not strictly necessary */
2436                         process_one_work(worker, work);
2437                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2438                                 process_scheduled_works(worker);
2439                 } else {
2440                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2441                         process_scheduled_works(worker);
2442                 }
2443         } while (keep_working(pool));
2444
2445         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2446 sleep:
2447         /*
2448          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2449          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2450          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2451          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2452          * event.
2453          */
2454         worker_enter_idle(worker);
2455         __set_current_state(TASK_IDLE);
2456         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2457         schedule();
2458         goto woke_up;
2459 }
2460
2461 /**
2462  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2463  * @__rescuer: self
2464  *
2465  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2466  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2467  *
2468  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2469  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2470  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2471  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2472  * the problem rescuer solves.
2473  *
2474  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2475  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2476  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2477  *
2478  * This should happen rarely.
2479  *
2480  * Return: 0
2481  */
2482 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2483 {
2484         struct worker *rescuer = __rescuer;
2485         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2486         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2487         bool should_stop;
2488
2489         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2490
2491         /*
2492          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2493          * doesn't participate in concurrency management.
2494          */
2495         set_pf_worker(true);
2496 repeat:
2497         set_current_state(TASK_IDLE);
2498
2499         /*
2500          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2501          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2502          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2503          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2504          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2505          * list is always empty on exit.
2506          */
2507         should_stop = kthread_should_stop();
2508
2509         /* see whether any pwq is asking for help */
2510         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2511
2512         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2513                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2514                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2515                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2516                 struct work_struct *work, *n;
2517                 bool first = true;
2518
2519                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2520                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2521
2522                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2523
2524                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2525
2526                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2527
2528                 /*
2529                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2530                  * process'em.
2531                  */
2532                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2533                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2534                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2535                                 if (first)
2536                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2537                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2538                         }
2539                         first = false;
2540                 }
2541
2542                 if (!list_empty(scheduled)) {
2543                         process_scheduled_works(rescuer);
2544
2545                         /*
2546                          * The above execution of rescued work items could
2547                          * have created more to rescue through
2548                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
2549                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2550                          * that such back-to-back work items, which may be
2551                          * being used to relieve memory pressure, don't
2552                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2553                          */
2554                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2555                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2556                                 /*
2557                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2558                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2559                                  */
2560                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2561                                         get_pwq(pwq);
2562                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2563                                 }
2564                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2565                         }
2566                 }
2567
2568                 /*
2569                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2570                  * go away while we're still attached to it.
2571                  */
2572                 put_pwq(pwq);
2573
2574                 /*
2575                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2576                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2577                  * and stalling the execution.
2578                  */
2579                 if (need_more_worker(pool))
2580                         wake_up_worker(pool);
2581
2582                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2583
2584                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2585
2586                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2587         }
2588
2589         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2590
2591         if (should_stop) {
2592                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2593                 set_pf_worker(false);
2594                 return 0;
2595         }
2596
2597         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2598         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2599         schedule();
2600         goto repeat;
2601 }
2602
2603 /**
2604  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2605  * @target_wq: workqueue being flushed
2606  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2607  *
2608  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2609  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2610  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2611  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2612  * a deadlock.
2613  */
2614 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2615                                    struct work_struct *target_work)
2616 {
2617         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2618         struct worker *worker;
2619
2620         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2621                 return;
2622
2623         worker = current_wq_worker();
2624
2625         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2626                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2627                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2628         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2629                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2630                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2631                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2632                   target_wq->name, target_func);
2633 }
2634
2635 struct wq_barrier {
2636         struct work_struct      work;
2637         struct completion       done;
2638         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2639 };
2640
2641 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2642 {
2643         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2644         complete(&barr->done);
2645 }
2646
2647 /**
2648  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2649  * @pwq: pwq to insert barrier into
2650  * @barr: wq_barrier to insert
2651  * @target: target work to attach @barr to
2652  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2653  *
2654  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2655  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2656  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2657  * cpu.
2658  *
2659  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2660  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2661  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2662  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2663  * after a work with LINKED flag set.
2664  *
2665  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2666  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2667  *
2668  * CONTEXT:
2669  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2670  */
2671 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2672                               struct wq_barrier *barr,
2673                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2674 {
2675         unsigned int work_flags = 0;
2676         unsigned int work_color;
2677         struct list_head *head;
2678
2679         /*
2680          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2681          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2682          * checks and call back into the fixup functions where we
2683          * might deadlock.
2684          */
2685         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2686         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2687
2688         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2689
2690         barr->task = current;
2691
2692         /* The barrier work item does not participate in pwq->nr_active. */
2693         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2694
2695         /*
2696          * If @target is currently being executed, schedule the
2697          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2698          */
2699         if (worker) {
2700                 head = worker->scheduled.next;
2701                 work_color = worker->current_color;
2702         } else {
2703                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2704
2705                 head = target->entry.next;
2706                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2707                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2708                 work_color = get_work_color(*bits);
2709                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2710         }
2711
2712         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
2713         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
2714
2715         debug_work_activate(&barr->work);
2716         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
2717 }
2718
2719 /**
2720  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2721  * @wq: workqueue being flushed
2722  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2723  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2724  *
2725  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2726  *
2727  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2728  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2729  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2730  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2731  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2732  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2733  *
2734  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2735  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2736  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2737  * is returned.
2738  *
2739  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2740  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2741  * advanced to @work_color.
2742  *
2743  * CONTEXT:
2744  * mutex_lock(wq->mutex).
2745  *
2746  * Return:
2747  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2748  * otherwise.
2749  */
2750 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2751                                       int flush_color, int work_color)
2752 {
2753         bool wait = false;
2754         struct pool_workqueue *pwq;
2755
2756         if (flush_color >= 0) {
2757                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2758                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2759         }
2760
2761         for_each_pwq(pwq, wq) {
2762                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2763
2764                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2765
2766                 if (flush_color >= 0) {
2767                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2768
2769                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2770                                 pwq->flush_color = flush_color;
2771                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2772                                 wait = true;
2773                         }
2774                 }
2775
2776                 if (work_color >= 0) {
2777                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2778                         pwq->work_color = work_color;
2779                 }
2780
2781                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2782         }
2783
2784         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2785                 complete(&wq->first_flusher->done);
2786
2787         return wait;
2788 }
2789
2790 /**
2791  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2792  * @wq: workqueue to flush
2793  *
2794  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2795  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2796  */
2797 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2798 {
2799         struct wq_flusher this_flusher = {
2800                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2801                 .flush_color = -1,
2802                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2803         };
2804         int next_color;
2805
2806         if (WARN_ON(!wq_online))
2807                 return;
2808
2809         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2810         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2811
2812         mutex_lock(&wq->mutex);
2813
2814         /*
2815          * Start-to-wait phase
2816          */
2817         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2818
2819         if (next_color != wq->flush_color) {
2820                 /*
2821                  * Color space is not full.  The current work_color
2822                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2823                  * by one.
2824                  */
2825                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2826                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2827                 wq->work_color = next_color;
2828
2829                 if (!wq->first_flusher) {
2830                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2831                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2832
2833                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2834
2835                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2836                                                        wq->work_color)) {
2837                                 /* nothing to flush, done */
2838                                 wq->flush_color = next_color;
2839                                 wq->first_flusher = NULL;
2840                                 goto out_unlock;
2841                         }
2842                 } else {
2843                         /* wait in queue */
2844                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2845                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2846                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2847                 }
2848         } else {
2849                 /*
2850                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2851                  * The next flush completion will assign us
2852                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2853                  */
2854                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2855         }
2856
2857         check_flush_dependency(wq, NULL);
2858
2859         mutex_unlock(&wq->mutex);
2860
2861         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2862
2863         /*
2864          * Wake-up-and-cascade phase
2865          *
2866          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2867          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2868          */
2869         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2870                 return;
2871
2872         mutex_lock(&wq->mutex);
2873
2874         /* we might have raced, check again with mutex held */
2875         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2876                 goto out_unlock;
2877
2878         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2879
2880         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2881         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2882
2883         while (true) {
2884                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2885
2886                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2887                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2888                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2889                                 break;
2890                         list_del_init(&next->list);
2891                         complete(&next->done);
2892                 }
2893
2894                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2895                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2896
2897                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2898                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2899
2900                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2901                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2902                         /*
2903                          * Assign the same color to all overflowed
2904                          * flushers, advance work_color and append to
2905                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2906                          * phase for these overflowed flushers.
2907                          */
2908                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2909                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2910
2911                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2912
2913                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2914                                               &wq->flusher_queue);
2915                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2916                 }
2917
2918                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2919                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2920                         break;
2921                 }
2922
2923                 /*
2924                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2925                  * the new first flusher and arm pwqs.
2926                  */
2927                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2928                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2929
2930                 list_del_init(&next->list);
2931                 wq->first_flusher = next;
2932
2933                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2934                         break;
2935
2936                 /*
2937                  * Meh... this color is already done, clear first
2938                  * flusher and repeat cascading.
2939                  */
2940                 wq->first_flusher = NULL;
2941         }
2942
2943 out_unlock:
2944         mutex_unlock(&wq->mutex);
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
2947
2948 /**
2949  * drain_workqueue - drain a workqueue
2950  * @wq: workqueue to drain
2951  *
2952  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2953  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2954  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2955  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2956  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2957  * takes too long.
2958  */
2959 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2960 {
2961         unsigned int flush_cnt = 0;
2962         struct pool_workqueue *pwq;
2963
2964         /*
2965          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2966          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2967          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2968          */
2969         mutex_lock(&wq->mutex);
2970         if (!wq->nr_drainers++)
2971                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2972         mutex_unlock(&wq->mutex);
2973 reflush:
2974         __flush_workqueue(wq);
2975
2976         mutex_lock(&wq->mutex);
2977
2978         for_each_pwq(pwq, wq) {
2979                 bool drained;
2980
2981                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2982                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
2983                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2984
2985                 if (drained)
2986                         continue;
2987
2988                 if (++flush_cnt == 10 ||
2989                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2990                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
2991                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
2992
2993                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2994                 goto reflush;
2995         }
2996
2997         if (!--wq->nr_drainers)
2998                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2999         mutex_unlock(&wq->mutex);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
3002
3003 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
3004                              bool from_cancel)
3005 {
3006         struct worker *worker = NULL;
3007         struct worker_pool *pool;
3008         struct pool_workqueue *pwq;
3009
3010         might_sleep();
3011
3012         rcu_read_lock();
3013         pool = get_work_pool(work);
3014         if (!pool) {
3015                 rcu_read_unlock();
3016                 return false;
3017         }
3018
3019         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3020         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3021         pwq = get_work_pwq(work);
3022         if (pwq) {
3023                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3024                         goto already_gone;
3025         } else {
3026                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3027                 if (!worker)
3028                         goto already_gone;
3029                 pwq = worker->current_pwq;
3030         }
3031
3032         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3033
3034         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3035         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3036
3037         /*
3038          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3039          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3040          *
3041          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3042          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3043          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3044          * forward progress.
3045          */
3046         if (!from_cancel &&
3047             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3048                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3049                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3050         }
3051         rcu_read_unlock();
3052         return true;
3053 already_gone:
3054         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3055         rcu_read_unlock();
3056         return false;
3057 }
3058
3059 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3060 {
3061         struct wq_barrier barr;
3062
3063         if (WARN_ON(!wq_online))
3064                 return false;
3065
3066         if (WARN_ON(!work->func))
3067                 return false;
3068
3069         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3070         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3071
3072         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3073                 wait_for_completion(&barr.done);
3074                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3075                 return true;
3076         } else {
3077                 return false;
3078         }
3079 }
3080
3081 /**
3082  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3083  * @work: the work to flush
3084  *
3085  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3086  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3087  *
3088  * Return:
3089  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3090  * %false if it was already idle.
3091  */
3092 bool flush_work(struct work_struct *work)
3093 {
3094         return __flush_work(work, false);
3095 }
3096 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3097
3098 struct cwt_wait {
3099         wait_queue_entry_t              wait;
3100         struct work_struct      *work;
3101 };
3102
3103 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3104 {
3105         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3106
3107         if (cwait->work != key)
3108                 return 0;
3109         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3110 }
3111
3112 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3113 {
3114         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3115         unsigned long flags;
3116         int ret;
3117
3118         do {
3119                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3120                 /*
3121                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3122                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3123                  * because we may get scheduled between @work's completion
3124                  * and the other canceling task resuming and clearing
3125                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3126                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3127                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3128                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3129                  * we're hogging the CPU.
3130                  *
3131                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3132                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3133                  * wake function which matches @work along with exclusive
3134                  * wait and wakeup.
3135                  */
3136                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3137                         struct cwt_wait cwait;
3138
3139                         init_wait(&cwait.wait);
3140                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3141                         cwait.work = work;
3142
3143                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3144                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3145                         if (work_is_canceling(work))
3146                                 schedule();
3147                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3148                 }
3149         } while (unlikely(ret < 0));
3150
3151         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3152         mark_work_canceling(work);
3153         local_irq_restore(flags);
3154
3155         /*
3156          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3157          * isn't executing.
3158          */
3159         if (wq_online)
3160                 __flush_work(work, true);
3161
3162         clear_work_data(work);
3163
3164         /*
3165          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3166          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3167          * visible there.
3168          */
3169         smp_mb();
3170         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3171                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3172
3173         return ret;
3174 }
3175
3176 /**
3177  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3178  * @work: the work to cancel
3179  *
3180  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3181  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3182  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3183  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3184  *
3185  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3186  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3187  *
3188  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3189  * queued can't be destroyed before this function returns.
3190  *
3191  * Return:
3192  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3193  */
3194 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3195 {
3196         return __cancel_work_timer(work, false);
3197 }
3198 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3199
3200 /**
3201  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3202  * @dwork: the delayed work to flush
3203  *
3204  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3205  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3206  * considers the last queueing instance of @dwork.
3207  *
3208  * Return:
3209  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3210  * %false if it was already idle.
3211  */
3212 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3213 {
3214         local_irq_disable();
3215         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3216                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3217         local_irq_enable();
3218         return flush_work(&dwork->work);
3219 }
3220 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3221
3222 /**
3223  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3224  * @rwork: the rcu work to flush
3225  *
3226  * Return:
3227  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3228  * %false if it was already idle.
3229  */
3230 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3231 {
3232         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3233                 rcu_barrier();
3234                 flush_work(&rwork->work);
3235                 return true;
3236         } else {
3237                 return flush_work(&rwork->work);
3238         }
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3241
3242 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3243 {
3244         unsigned long flags;
3245         int ret;
3246
3247         do {
3248                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3249         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3250
3251         if (unlikely(ret < 0))
3252                 return false;
3253
3254         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3255         local_irq_restore(flags);
3256         return ret;
3257 }
3258
3259 /**
3260  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3261  * @dwork: delayed_work to cancel
3262  *
3263  * Kill off a pending delayed_work.
3264  *
3265  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3266  * pending.
3267  *
3268  * Note:
3269  * The work callback function may still be running on return, unless
3270  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3271  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3272  *
3273  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3274  */
3275 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3276 {
3277         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3278 }
3279 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3280
3281 /**
3282  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3283  * @dwork: the delayed work cancel
3284  *
3285  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3286  *
3287  * Return:
3288  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3289  */
3290 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3291 {
3292         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3293 }
3294 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3295
3296 /**
3297  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3298  * @func: the function to call
3299  *
3300  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3301  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3302  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3303  *
3304  * Return:
3305  * 0 on success, -errno on failure.
3306  */
3307 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3308 {
3309         int cpu;
3310         struct work_struct __percpu *works;
3311
3312         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3313         if (!works)
3314                 return -ENOMEM;
3315
3316         cpus_read_lock();
3317
3318         for_each_online_cpu(cpu) {
3319                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3320
3321                 INIT_WORK(work, func);
3322                 schedule_work_on(cpu, work);
3323         }
3324
3325         for_each_online_cpu(cpu)
3326                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3327
3328         cpus_read_unlock();
3329         free_percpu(works);
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 /**
3334  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3335  * @fn:         the function to execute
3336  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3337  *              be available when the work executes)
3338  *
3339  * Executes the function immediately if process context is available,
3340  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3341  *
3342  * Return:      0 - function was executed
3343  *              1 - function was scheduled for execution
3344  */
3345 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3346 {
3347         if (!in_interrupt()) {
3348                 fn(&ew->work);
3349                 return 0;
3350         }
3351
3352         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3353         schedule_work(&ew->work);
3354
3355         return 1;
3356 }
3357 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3358
3359 /**
3360  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3361  * @attrs: workqueue_attrs to free
3362  *
3363  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3364  */
3365 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3366 {
3367         if (attrs) {
3368                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3369                 kfree(attrs);
3370         }
3371 }
3372
3373 /**
3374  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3375  *
3376  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3377  * return it.
3378  *
3379  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3380  */
3381 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3382 {
3383         struct workqueue_attrs *attrs;
3384
3385         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3386         if (!attrs)
3387                 goto fail;
3388         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3389                 goto fail;
3390
3391         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3392         return attrs;
3393 fail:
3394         free_workqueue_attrs(attrs);
3395         return NULL;
3396 }
3397
3398 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3399                                  const struct workqueue_attrs *from)
3400 {
3401         to->nice = from->nice;
3402         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3403         /*
3404          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3405          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3406          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3407          */
3408         to->no_numa = from->no_numa;
3409 }
3410
3411 /* hash value of the content of @attr */
3412 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3413 {
3414         u32 hash = 0;
3415
3416         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3417         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3418                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3419         return hash;
3420 }
3421
3422 /* content equality test */
3423 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3424                           const struct workqueue_attrs *b)
3425 {
3426         if (a->nice != b->nice)
3427                 return false;
3428         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3429                 return false;
3430         return true;
3431 }
3432
3433 /**
3434  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3435  * @pool: worker_pool to initialize
3436  *
3437  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3438  *
3439  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3440  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3441  * on @pool safely to release it.
3442  */
3443 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3444 {
3445         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3446         pool->id = -1;
3447         pool->cpu = -1;
3448         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3449         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3450         pool->watchdog_ts = jiffies;
3451         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3452         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3453         hash_init(pool->busy_hash);
3454
3455         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3456
3457         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3458
3459         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3460
3461         ida_init(&pool->worker_ida);
3462         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3463         pool->refcnt = 1;
3464
3465         /* shouldn't fail above this point */
3466         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3467         if (!pool->attrs)
3468                 return -ENOMEM;
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3473 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3474 {
3475         char *lock_name;
3476
3477         lockdep_register_key(&wq->key);
3478         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3479         if (!lock_name)
3480                 lock_name = wq->name;
3481
3482         wq->lock_name = lock_name;
3483         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3484 }
3485
3486 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3487 {
3488         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3489 }
3490
3491 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3492 {
3493         if (wq->lock_name != wq->name)
3494                 kfree(wq->lock_name);
3495 }
3496 #else
3497 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3498 {
3499 }
3500
3501 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3502 {
3503 }
3504
3505 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3506 {
3507 }
3508 #endif
3509
3510 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3511 {
3512         struct workqueue_struct *wq =
3513                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3514
3515         wq_free_lockdep(wq);
3516
3517         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3518                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3519         else
3520                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3521
3522         kfree(wq);
3523 }
3524
3525 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3526 {
3527         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3528
3529         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3530         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3531         kfree(pool);
3532 }
3533
3534 /* This returns with the lock held on success (pool manager is inactive). */
3535 static bool wq_manager_inactive(struct worker_pool *pool)
3536 {
3537         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3538
3539         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE) {
3540                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3541                 return false;
3542         }
3543         return true;
3544 }
3545
3546 /**
3547  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3548  * @pool: worker_pool to put
3549  *
3550  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3551  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3552  * and this function should be able to release pools which went through,
3553  * successfully or not, init_worker_pool().
3554  *
3555  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3556  */
3557 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3558 {
3559         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3560         struct worker *worker;
3561
3562         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3563
3564         if (--pool->refcnt)
3565                 return;
3566
3567         /* sanity checks */
3568         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3569             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3570                 return;
3571
3572         /* release id and unhash */
3573         if (pool->id >= 0)
3574                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3575         hash_del(&pool->hash_node);
3576
3577         /*
3578          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3579          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3580          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3581          * Because of how wq_manager_inactive() works, we will hold the
3582          * spinlock after a successful wait.
3583          */
3584         rcuwait_wait_event(&manager_wait, wq_manager_inactive(pool),
3585                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3586         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3587
3588         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3589                 destroy_worker(worker);
3590         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3591         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3592
3593         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3594         if (!list_empty(&pool->workers))
3595                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3596         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3597
3598         if (pool->detach_completion)
3599                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3600
3601         /* shut down the timers */
3602         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3603         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3604
3605         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3606         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3607 }
3608
3609 /**
3610  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3611  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3612  *
3613  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3614  * reference count and return it.  If there already is a matching
3615  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3616  * create a new one.
3617  *
3618  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3619  *
3620  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3621  * On failure, %NULL.
3622  */
3623 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3624 {
3625         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3626         struct worker_pool *pool;
3627         int node;
3628         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3629
3630         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3631
3632         /* do we already have a matching pool? */
3633         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3634                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3635                         pool->refcnt++;
3636                         return pool;
3637                 }
3638         }
3639
3640         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3641         if (wq_numa_enabled) {
3642                 for_each_node(node) {
3643                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3644                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3645                                 target_node = node;
3646                                 break;
3647                         }
3648                 }
3649         }
3650
3651         /* nope, create a new one */
3652         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3653         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3654                 goto fail;
3655
3656         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3657         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3658         pool->node = target_node;
3659
3660         /*
3661          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3662          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3663          */
3664         pool->attrs->no_numa = false;
3665
3666         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3667                 goto fail;
3668
3669         /* create and start the initial worker */
3670         if (wq_online && !create_worker(pool))
3671                 goto fail;
3672
3673         /* install */
3674         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3675
3676         return pool;
3677 fail:
3678         if (pool)
3679                 put_unbound_pool(pool);
3680         return NULL;
3681 }
3682
3683 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3684 {
3685         kmem_cache_free(pwq_cache,
3686                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3687 }
3688
3689 /*
3690  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3691  * and needs to be destroyed.
3692  */
3693 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3694 {
3695         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3696                                                   unbound_release_work);
3697         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3698         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3699         bool is_last = false;
3700
3701         /*
3702          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3703          * @wq, and @wq is invalid to access.
3704          */
3705         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3706                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3707                         return;
3708
3709                 mutex_lock(&wq->mutex);
3710                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3711                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3712                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3713         }
3714
3715         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3716         put_unbound_pool(pool);
3717         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3718
3719         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3720
3721         /*
3722          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3723          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3724          */
3725         if (is_last) {
3726                 wq_unregister_lockdep(wq);
3727                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3728         }
3729 }
3730
3731 /**
3732  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3733  * @pwq: target pool_workqueue
3734  *
3735  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3736  * workqueue's saved_max_active and activate inactive work items
3737  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3738  */
3739 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3740 {
3741         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3742         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3743         unsigned long flags;
3744
3745         /* for @wq->saved_max_active */
3746         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3747
3748         /* fast exit for non-freezable wqs */
3749         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3750                 return;
3751
3752         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3753         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3754
3755         /*
3756          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3757          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3758          * is updated and visible.
3759          */
3760         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3761                 bool kick = false;
3762
3763                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3764
3765                 while (!list_empty(&pwq->inactive_works) &&
3766                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3767                         pwq_activate_first_inactive(pwq);
3768                         kick = true;
3769                 }
3770
3771                 /*
3772                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3773                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3774                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3775                  * let's kick iff work items were activated.
3776                  */
3777                 if (kick)
3778                         wake_up_worker(pwq->pool);
3779         } else {
3780                 pwq->max_active = 0;
3781         }
3782
3783         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3784 }
3785
3786 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
3787 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3788                      struct worker_pool *pool)
3789 {
3790         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3791
3792         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3793
3794         pwq->pool = pool;
3795         pwq->wq = wq;
3796         pwq->flush_color = -1;
3797         pwq->refcnt = 1;
3798         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
3799         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3800         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3801         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3802 }
3803
3804 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3805 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3806 {
3807         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3808
3809         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3810
3811         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3812         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3813                 return;
3814
3815         /* set the matching work_color */
3816         pwq->work_color = wq->work_color;
3817
3818         /* sync max_active to the current setting */
3819         pwq_adjust_max_active(pwq);
3820
3821         /* link in @pwq */
3822         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3823 }
3824
3825 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3826 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3827                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3828 {
3829         struct worker_pool *pool;
3830         struct pool_workqueue *pwq;
3831
3832         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3833
3834         pool = get_unbound_pool(attrs);
3835         if (!pool)
3836                 return NULL;
3837
3838         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3839         if (!pwq) {
3840                 put_unbound_pool(pool);
3841                 return NULL;
3842         }
3843
3844         init_pwq(pwq, wq, pool);
3845         return pwq;
3846 }
3847
3848 /**
3849  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3850  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3851  * @node: the target NUMA node
3852  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3853  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3854  *
3855  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3856  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3857  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3858  *
3859  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3860  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3861  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3862  * @attrs->cpumask.
3863  *
3864  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3865  * stable.
3866  *
3867  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3868  * %false if equal.
3869  */
3870 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3871                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3872 {
3873         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3874                 goto use_dfl;
3875
3876         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3877         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3878         if (cpu_going_down >= 0)
3879                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3880
3881         if (cpumask_empty(cpumask))
3882                 goto use_dfl;
3883
3884         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3885         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3886
3887         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3888                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3889                                 "possible intersect\n");
3890                 return false;
3891         }
3892
3893         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3894
3895 use_dfl:
3896         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3897         return false;
3898 }
3899
3900 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3901 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3902                                                    int node,
3903                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3904 {
3905         struct pool_workqueue *old_pwq;
3906
3907         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3908         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3909
3910         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3911         link_pwq(pwq);
3912
3913         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3914         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3915         return old_pwq;
3916 }
3917
3918 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3919 struct apply_wqattrs_ctx {
3920         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3921         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3922         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3923         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3924         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3925 };
3926
3927 /* free the resources after success or abort */
3928 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3929 {
3930         if (ctx) {
3931                 int node;
3932
3933                 for_each_node(node)
3934                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3935                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3936
3937                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3938
3939                 kfree(ctx);
3940         }
3941 }
3942
3943 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3944 static struct apply_wqattrs_ctx *
3945 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3946                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3947 {
3948         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3949         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3950         int node;
3951
3952         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3953
3954         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3955
3956         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3957         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3958         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3959                 goto out_free;
3960
3961         /*
3962          * Calculate the attrs of the default pwq.
3963          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3964          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3965          */
3966         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3967         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3968         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3969                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3970
3971         /*
3972          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3973          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3974          * pools.
3975          */
3976         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3977
3978         /*
3979          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3980          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3981          * it even if we don't use it immediately.
3982          */
3983         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3984         if (!ctx->dfl_pwq)
3985                 goto out_free;
3986
3987         for_each_node(node) {
3988                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3989                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3990                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3991                                 goto out_free;
3992                 } else {
3993                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3994                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3995                 }
3996         }
3997
3998         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3999         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4000         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4001         ctx->attrs = new_attrs;
4002
4003         ctx->wq = wq;
4004         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4005         return ctx;
4006
4007 out_free:
4008         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4009         free_workqueue_attrs(new_attrs);
4010         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4011         return NULL;
4012 }
4013
4014 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
4015 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4016 {
4017         int node;
4018
4019         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4020         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4021
4022         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4023
4024         /* save the previous pwq and install the new one */
4025         for_each_node(node)
4026                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4027                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4028
4029         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4030         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4031         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4032
4033         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4034 }
4035
4036 static void apply_wqattrs_lock(void)
4037 {
4038         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4039         cpus_read_lock();
4040         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4041 }
4042
4043 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4044 {
4045         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4046         cpus_read_unlock();
4047 }
4048
4049 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4050                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4051 {
4052         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4053
4054         /* only unbound workqueues can change attributes */
4055         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4059         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4060                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4061                         return -EINVAL;
4062
4063                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4064         }
4065
4066         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4067         if (!ctx)
4068                 return -ENOMEM;
4069
4070         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4071         apply_wqattrs_commit(ctx);
4072         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4073
4074         return 0;
4075 }
4076
4077 /**
4078  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4079  * @wq: the target workqueue
4080  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4081  *
4082  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4083  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4084  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4085  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4086  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4087  * back-to-back will stay on its current pwq.
4088  *
4089  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4090  *
4091  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
4092  *
4093  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4094  */
4095 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4096                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4097 {
4098         int ret;
4099
4100         lockdep_assert_cpus_held();
4101
4102         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4103         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4104         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4105
4106         return ret;
4107 }
4108
4109 /**
4110  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4111  * @wq: the target workqueue
4112  * @cpu: the CPU coming up or going down
4113  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4114  *
4115  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4116  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4117  * @wq accordingly.
4118  *
4119  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4120  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4121  * correct.
4122  *
4123  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4124  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4125  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4126  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4127  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4128  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4129  * CPU_DOWN_PREPARE.
4130  */
4131 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4132                                    bool online)
4133 {
4134         int node = cpu_to_node(cpu);
4135         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4136         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4137         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4138         cpumask_t *cpumask;
4139
4140         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4141
4142         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4143             wq->unbound_attrs->no_numa)
4144                 return;
4145
4146         /*
4147          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4148          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4149          * CPU hotplug exclusion.
4150          */
4151         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4152         cpumask = target_attrs->cpumask;
4153
4154         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4155         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4156
4157         /*
4158          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4159          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4160          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4161          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4162          */
4163         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4164                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4165                         return;
4166         } else {
4167                 goto use_dfl_pwq;
4168         }
4169
4170         /* create a new pwq */
4171         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4172         if (!pwq) {
4173                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4174                         wq->name);
4175                 goto use_dfl_pwq;
4176         }
4177
4178         /* Install the new pwq. */
4179         mutex_lock(&wq->mutex);
4180         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4181         goto out_unlock;
4182
4183 use_dfl_pwq:
4184         mutex_lock(&wq->mutex);
4185         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4186         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4187         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4188         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4189 out_unlock:
4190         mutex_unlock(&wq->mutex);
4191         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4192 }
4193
4194 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4195 {
4196         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4197         int cpu, ret;
4198
4199         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4200                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4201                 if (!wq->cpu_pwqs)
4202                         return -ENOMEM;
4203
4204                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4205                         struct pool_workqueue *pwq =
4206                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4207                         struct worker_pool *cpu_pools =
4208                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4209
4210                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4211
4212                         mutex_lock(&wq->mutex);
4213                         link_pwq(pwq);
4214                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4215                 }
4216                 return 0;
4217         }
4218
4219         cpus_read_lock();
4220         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4221                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4222                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4223                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4224                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4225                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4226         } else {
4227                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4228         }
4229         cpus_read_unlock();
4230
4231         return ret;
4232 }
4233
4234 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4235                                const char *name)
4236 {
4237         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4238
4239         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4240                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4241                         max_active, name, 1, lim);
4242
4243         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4244 }
4245
4246 /*
4247  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4248  * to guarantee forward progress.
4249  */
4250 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4251 {
4252         struct worker *rescuer;
4253         int ret;
4254
4255         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4256                 return 0;
4257
4258         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4259         if (!rescuer)
4260                 return -ENOMEM;
4261
4262         rescuer->rescue_wq = wq;
4263         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4264         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4265                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4266                 kfree(rescuer);
4267                 return ret;
4268         }
4269
4270         wq->rescuer = rescuer;
4271         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4272         wake_up_process(rescuer->task);
4273
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 __printf(1, 4)
4278 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4279                                          unsigned int flags,
4280                                          int max_active, ...)
4281 {
4282         size_t tbl_size = 0;
4283         va_list args;
4284         struct workqueue_struct *wq;
4285         struct pool_workqueue *pwq;
4286
4287         /*
4288          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4289          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4290          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4291          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4292          * on NUMA.
4293          */
4294         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4295                 flags |= __WQ_ORDERED;
4296
4297         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4298         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4299                 flags |= WQ_UNBOUND;
4300
4301         /* allocate wq and format name */
4302         if (flags & WQ_UNBOUND)
4303                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4304
4305         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4306         if (!wq)
4307                 return NULL;
4308
4309         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4310                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4311                 if (!wq->unbound_attrs)
4312                         goto err_free_wq;
4313         }
4314
4315         va_start(args, max_active);
4316         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4317         va_end(args);
4318
4319         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4320         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4321
4322         /* init wq */
4323         wq->flags = flags;
4324         wq->saved_max_active = max_active;
4325         mutex_init(&wq->mutex);
4326         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4327         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4328         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4329         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4330         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4331
4332         wq_init_lockdep(wq);
4333         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4334
4335         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4336                 goto err_unreg_lockdep;
4337
4338         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4339                 goto err_destroy;
4340
4341         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4342                 goto err_destroy;
4343
4344         /*
4345          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4346          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4347          * list.
4348          */
4349         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4350
4351         mutex_lock(&wq->mutex);
4352         for_each_pwq(pwq, wq)
4353                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4354         mutex_unlock(&wq->mutex);
4355
4356         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4357
4358         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4359
4360         return wq;
4361
4362 err_unreg_lockdep:
4363         wq_unregister_lockdep(wq);
4364         wq_free_lockdep(wq);
4365 err_free_wq:
4366         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4367         kfree(wq);
4368         return NULL;
4369 err_destroy:
4370         destroy_workqueue(wq);
4371         return NULL;
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4374
4375 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4376 {
4377         int i;
4378
4379         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4380                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4381                         return true;
4382
4383         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4384                 return true;
4385         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works))
4386                 return true;
4387
4388         return false;
4389 }
4390
4391 /**
4392  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4393  * @wq: target workqueue
4394  *
4395  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4396  */
4397 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4398 {
4399         struct pool_workqueue *pwq;
4400         int node;
4401
4402         /*
4403          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4404          * lead to sysfs name conflicts.
4405          */
4406         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4407
4408         /* drain it before proceeding with destruction */
4409         drain_workqueue(wq);
4410
4411         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4412         if (wq->rescuer) {
4413                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4414
4415                 /* this prevents new queueing */
4416                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4417                 wq->rescuer = NULL;
4418                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4419
4420                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4421                 kthread_stop(rescuer->task);
4422                 kfree(rescuer);
4423         }
4424
4425         /*
4426          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4427          * in-flight operations which may do put_pwq().
4428          */
4429         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4430         mutex_lock(&wq->mutex);
4431         for_each_pwq(pwq, wq) {
4432                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4433                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4434                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4435                                 __func__, wq->name);
4436                         show_pwq(pwq);
4437                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4438                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4439                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4440                         show_one_workqueue(wq);
4441                         return;
4442                 }
4443                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4444         }
4445         mutex_unlock(&wq->mutex);
4446
4447         /*
4448          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4449          * flushing is complete in case freeze races us.
4450          */
4451         list_del_rcu(&wq->list);
4452         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4453
4454         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4455                 wq_unregister_lockdep(wq);
4456                 /*
4457                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4458                  * schedule RCU free.
4459                  */
4460                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4461         } else {
4462                 /*
4463                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4464                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4465                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4466                  */
4467                 for_each_node(node) {
4468                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4469                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4470                         put_pwq_unlocked(pwq);
4471                 }
4472
4473                 /*
4474                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4475                  * put.  Don't access it afterwards.
4476                  */
4477                 pwq = wq->dfl_pwq;
4478                 wq->dfl_pwq = NULL;
4479                 put_pwq_unlocked(pwq);
4480         }
4481 }
4482 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4483
4484 /**
4485  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4486  * @wq: target workqueue
4487  * @max_active: new max_active value.
4488  *
4489  * Set max_active of @wq to @max_active.
4490  *
4491  * CONTEXT:
4492  * Don't call from IRQ context.
4493  */
4494 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4495 {
4496         struct pool_workqueue *pwq;
4497
4498         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4499         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4500                 return;
4501
4502         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4503
4504         mutex_lock(&wq->mutex);
4505
4506         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4507         wq->saved_max_active = max_active;
4508
4509         for_each_pwq(pwq, wq)
4510                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4511
4512         mutex_unlock(&wq->mutex);
4513 }
4514 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4515
4516 /**
4517  * current_work - retrieve %current task's work struct
4518  *
4519  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4520  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4521  *
4522  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4523  */
4524 struct work_struct *current_work(void)
4525 {
4526         struct worker *worker = current_wq_worker();
4527
4528         return worker ? worker->current_work : NULL;
4529 }
4530 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4531
4532 /**
4533  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4534  *
4535  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4536  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4537  *
4538  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4539  */
4540 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4541 {
4542         struct worker *worker = current_wq_worker();
4543
4544         return worker && worker->rescue_wq;
4545 }
4546
4547 /**
4548  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4549  * @cpu: CPU in question
4550  * @wq: target workqueue
4551  *
4552  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4553  * no synchronization around this function and the test result is
4554  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4555  *
4556  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4557  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4558  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4559  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4560  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4561  *
4562  * Return:
4563  * %true if congested, %false otherwise.
4564  */
4565 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4566 {
4567         struct pool_workqueue *pwq;
4568         bool ret;
4569
4570         rcu_read_lock();
4571         preempt_disable();
4572
4573         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4574                 cpu = smp_processor_id();
4575
4576         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4577                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4578         else
4579                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4580
4581         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
4582         preempt_enable();
4583         rcu_read_unlock();
4584
4585         return ret;
4586 }
4587 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4588
4589 /**
4590  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4591  * @work: the work to be tested
4592  *
4593  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4594  * synchronization around this function and the test result is
4595  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4596  *
4597  * Return:
4598  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4599  */
4600 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4601 {
4602         struct worker_pool *pool;
4603         unsigned long flags;
4604         unsigned int ret = 0;
4605
4606         if (work_pending(work))
4607                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4608
4609         rcu_read_lock();
4610         pool = get_work_pool(work);
4611         if (pool) {
4612                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4613                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4614                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4615                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4616         }
4617         rcu_read_unlock();
4618
4619         return ret;
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4622
4623 /**
4624  * set_worker_desc - set description for the current work item
4625  * @fmt: printf-style format string
4626  * @...: arguments for the format string
4627  *
4628  * This function can be called by a running work function to describe what
4629  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4630  * information will be printed out together to help debugging.  The
4631  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4632  */
4633 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4634 {
4635         struct worker *worker = current_wq_worker();
4636         va_list args;
4637
4638         if (worker) {
4639                 va_start(args, fmt);
4640                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4641                 va_end(args);
4642         }
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4645
4646 /**
4647  * print_worker_info - print out worker information and description
4648  * @log_lvl: the log level to use when printing
4649  * @task: target task
4650  *
4651  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4652  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4653  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4654  *
4655  * This function can be safely called on any task as long as the
4656  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4657  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4658  */
4659 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4660 {
4661         work_func_t *fn = NULL;
4662         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4663         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4664         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4665         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4666         struct worker *worker;
4667
4668         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4669                 return;
4670
4671         /*
4672          * This function is called without any synchronization and @task
4673          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4674          */
4675         worker = kthread_probe_data(task);
4676
4677         /*
4678          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4679          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4680          */
4681         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4682         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4683         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4684         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4685         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4686
4687         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4688                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4689                 if (strcmp(name, desc))
4690                         pr_cont(" (%s)", desc);
4691                 pr_cont("\n");
4692         }
4693 }
4694
4695 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4696 {
4697         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4698         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4699                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4700         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4701 }
4702
4703 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4704 {
4705         if (work->func == wq_barrier_func) {
4706                 struct wq_barrier *barr;
4707
4708                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4709
4710                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4711                         task_pid_nr(barr->task));
4712         } else {
4713                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4714         }
4715 }
4716
4717 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4718 {
4719         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4720         struct work_struct *work;
4721         struct worker *worker;
4722         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4723         int bkt;
4724
4725         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4726         pr_cont_pool_info(pool);
4727
4728         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4729                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4730                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4731
4732         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4733                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4734                         has_in_flight = true;
4735                         break;
4736                 }
4737         }
4738         if (has_in_flight) {
4739                 bool comma = false;
4740
4741                 pr_info("    in-flight:");
4742                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4743                         if (worker->current_pwq != pwq)
4744                                 continue;
4745
4746                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4747                                 task_pid_nr(worker->task),
4748                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4749                                 worker->current_func);
4750                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4751                                 pr_cont_work(false, work);
4752                         comma = true;
4753                 }
4754                 pr_cont("\n");
4755         }
4756
4757         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4758                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4759                         has_pending = true;
4760                         break;
4761                 }
4762         }
4763         if (has_pending) {
4764                 bool comma = false;
4765
4766                 pr_info("    pending:");
4767                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4768                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4769                                 continue;
4770
4771                         pr_cont_work(comma, work);
4772                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4773                 }
4774                 pr_cont("\n");
4775         }
4776
4777         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4778                 bool comma = false;
4779
4780                 pr_info("    inactive:");
4781                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
4782                         pr_cont_work(comma, work);
4783                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4784                 }
4785                 pr_cont("\n");
4786         }
4787 }
4788
4789 /**
4790  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
4791  * @wq: workqueue whose state will be printed
4792  */
4793 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4794 {
4795         struct pool_workqueue *pwq;
4796         bool idle = true;
4797         unsigned long flags;
4798
4799         for_each_pwq(pwq, wq) {
4800                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4801                         idle = false;
4802                         break;
4803                 }
4804         }
4805         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
4806                 return;
4807
4808         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4809
4810         for_each_pwq(pwq, wq) {
4811                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4812                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4813                         /*
4814                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
4815                          * drivers that queue work while holding locks
4816                          * also taken in their write paths.
4817                          */
4818                         printk_deferred_enter();
4819                         show_pwq(pwq);
4820                         printk_deferred_exit();
4821                 }
4822                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4823                 /*
4824                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4825                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
4826                  * hard lockup.
4827                  */
4828                 touch_nmi_watchdog();
4829         }
4830
4831 }
4832
4833 /**
4834  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
4835  * @pool: worker pool whose state will be printed
4836  */
4837 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4838 {
4839         struct worker *worker;
4840         bool first = true;
4841         unsigned long flags;
4842
4843         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4844         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4845                 goto next_pool;
4846         /*
4847          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
4848          * queue work while holding locks also taken in their write
4849          * paths.
4850          */
4851         printk_deferred_enter();
4852         pr_info("pool %d:", pool->id);
4853         pr_cont_pool_info(pool);
4854         pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4855                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4856                 pool->nr_workers);
4857         if (pool->manager)
4858                 pr_cont(" manager: %d",
4859                         task_pid_nr(pool->manager->task));
4860         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4861                 pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4862                         task_pid_nr(worker->task));
4863                 first = false;
4864         }
4865         pr_cont("\n");
4866         printk_deferred_exit();
4867 next_pool:
4868         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4869         /*
4870          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4871          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
4872          * hard lockup.
4873          */
4874         touch_nmi_watchdog();
4875
4876 }
4877
4878 /**
4879  * show_all_workqueues - dump workqueue state
4880  *
4881  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4882  * all busy workqueues and pools.
4883  */
4884 void show_all_workqueues(void)
4885 {
4886         struct workqueue_struct *wq;
4887         struct worker_pool *pool;
4888         int pi;
4889
4890         rcu_read_lock();
4891
4892         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4893
4894         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
4895                 show_one_workqueue(wq);
4896
4897         for_each_pool(pool, pi)
4898                 show_one_worker_pool(pool);
4899
4900         rcu_read_unlock();
4901 }
4902
4903 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4904 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4905 {
4906         int off;
4907
4908         /* always show the actual comm */
4909         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4910         if (off < 0)
4911                 return;
4912
4913         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4914         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4915
4916         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4917                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4918                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4919
4920                 if (pool) {
4921                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4922                         /*
4923                          * ->desc tracks information (wq name or
4924                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4925                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4926                          */
4927                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4928                                 if (worker->current_work)
4929                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4930                                                   worker->desc);
4931                                 else
4932                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4933                                                   worker->desc);
4934                         }
4935                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4936                 }
4937         }
4938
4939         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4940 }
4941
4942 #ifdef CONFIG_SMP
4943
4944 /*
4945  * CPU hotplug.
4946  *
4947  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4948  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4949  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4950  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4951  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4952  * blocked draining impractical.
4953  *
4954  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4955  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4956  * cpu comes back online.
4957  */
4958
4959 static void unbind_workers(int cpu)
4960 {
4961         struct worker_pool *pool;
4962         struct worker *worker;
4963
4964         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4965                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4966                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4967
4968                 /*
4969                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4970                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4971                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
4972                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
4973                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
4974                  * is on the same cpu.
4975                  */
4976                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4977                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4978
4979                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4980
4981                 /*
4982                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
4983                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
4984                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
4985                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
4986                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
4987                  * are served by workers tied to the pool.
4988                  */
4989                 pool->nr_running = 0;
4990
4991                 /*
4992                  * With concurrency management just turned off, a busy
4993                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4994                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4995                  */
4996                 wake_up_worker(pool);
4997
4998                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4999
5000                 for_each_pool_worker(worker, pool) {
5001                         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
5002                         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
5003                                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
5004                         else
5005                                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
5006                 }
5007
5008                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5009         }
5010 }
5011
5012 /**
5013  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
5014  * @pool: pool of interest
5015  *
5016  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
5017  */
5018 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
5019 {
5020         struct worker *worker;
5021
5022         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5023
5024         /*
5025          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
5026          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
5027          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
5028          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
5029          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
5030          */
5031         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5032                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
5033                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
5034                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
5035         }
5036
5037         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5038
5039         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5040
5041         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5042                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
5043
5044                 /*
5045                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5046                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5047                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5048                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5049                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5050                  * concurrency management.  Note that when or whether
5051                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5052                  *
5053                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5054                  * tested without holding any lock in
5055                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5056                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5057                  * management operations.
5058                  */
5059                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5060                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5061                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5062                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5063         }
5064
5065         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5066 }
5067
5068 /**
5069  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5070  * @pool: unbound pool of interest
5071  * @cpu: the CPU which is coming up
5072  *
5073  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5074  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5075  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5076  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5077  */
5078 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5079 {
5080         static cpumask_t cpumask;
5081         struct worker *worker;
5082
5083         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5084
5085         /* is @cpu allowed for @pool? */
5086         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5087                 return;
5088
5089         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5090
5091         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5092         for_each_pool_worker(worker, pool)
5093                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5094 }
5095
5096 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5097 {
5098         struct worker_pool *pool;
5099
5100         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5101                 if (pool->nr_workers)
5102                         continue;
5103                 if (!create_worker(pool))
5104                         return -ENOMEM;
5105         }
5106         return 0;
5107 }
5108
5109 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5110 {
5111         struct worker_pool *pool;
5112         struct workqueue_struct *wq;
5113         int pi;
5114
5115         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5116
5117         for_each_pool(pool, pi) {
5118                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5119
5120                 if (pool->cpu == cpu)
5121                         rebind_workers(pool);
5122                 else if (pool->cpu < 0)
5123                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5124
5125                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5126         }
5127
5128         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5129         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5130                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5131
5132         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5133         return 0;
5134 }
5135
5136 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5137 {
5138         struct workqueue_struct *wq;
5139
5140         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5141         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5142                 return -1;
5143
5144         unbind_workers(cpu);
5145
5146         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5147         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5148         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5149                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5150         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5151
5152         return 0;
5153 }
5154
5155 struct work_for_cpu {
5156         struct work_struct work;
5157         long (*fn)(void *);
5158         void *arg;
5159         long ret;
5160 };
5161
5162 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5163 {
5164         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5165
5166         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5167 }
5168
5169 /**
5170  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5171  * @cpu: the cpu to run on
5172  * @fn: the function to run
5173  * @arg: the function arg
5174  *
5175  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5176  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5177  *
5178  * Return: The value @fn returns.
5179  */
5180 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5181 {
5182         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5183
5184         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5185         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5186         flush_work(&wfc.work);
5187         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5188         return wfc.ret;
5189 }
5190 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5191
5192 /**
5193  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5194  * @cpu: the cpu to run on
5195  * @fn:  the function to run
5196  * @arg: the function argument
5197  *
5198  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5199  * any locks which would prevent @fn from completing.
5200  *
5201  * Return: The value @fn returns.
5202  */
5203 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5204 {
5205         long ret = -ENODEV;
5206
5207         cpus_read_lock();
5208         if (cpu_online(cpu))
5209                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5210         cpus_read_unlock();
5211         return ret;
5212 }
5213 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5214 #endif /* CONFIG_SMP */
5215
5216 #ifdef CONFIG_FREEZER
5217
5218 /**
5219  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5220  *
5221  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5222  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
5223  * pool->worklist.
5224  *
5225  * CONTEXT:
5226  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5227  */
5228 void freeze_workqueues_begin(void)
5229 {
5230         struct workqueue_struct *wq;
5231         struct pool_workqueue *pwq;
5232
5233         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5234
5235         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5236         workqueue_freezing = true;
5237
5238         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5239                 mutex_lock(&wq->mutex);
5240                 for_each_pwq(pwq, wq)
5241                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5242                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5243         }
5244
5245         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5246 }
5247
5248 /**
5249  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5250  *
5251  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5252  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5253  *
5254  * CONTEXT:
5255  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5256  *
5257  * Return:
5258  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5259  * is complete.
5260  */
5261 bool freeze_workqueues_busy(void)
5262 {
5263         bool busy = false;
5264         struct workqueue_struct *wq;
5265         struct pool_workqueue *pwq;
5266
5267         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5268
5269         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5270
5271         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5272                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5273                         continue;
5274                 /*
5275                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5276                  * to peek without lock.
5277                  */
5278                 rcu_read_lock();
5279                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5280                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5281                         if (pwq->nr_active) {
5282                                 busy = true;
5283                                 rcu_read_unlock();
5284                                 goto out_unlock;
5285                         }
5286                 }
5287                 rcu_read_unlock();
5288         }
5289 out_unlock:
5290         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5291         return busy;
5292 }
5293
5294 /**
5295  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5296  *
5297  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5298  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5299  *
5300  * CONTEXT:
5301  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5302  */
5303 void thaw_workqueues(void)
5304 {
5305         struct workqueue_struct *wq;
5306         struct pool_workqueue *pwq;
5307
5308         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5309
5310         if (!workqueue_freezing)
5311                 goto out_unlock;
5312
5313         workqueue_freezing = false;
5314
5315         /* restore max_active and repopulate worklist */
5316         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5317                 mutex_lock(&wq->mutex);
5318                 for_each_pwq(pwq, wq)
5319                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5320                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5321         }
5322
5323 out_unlock:
5324         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5325 }
5326 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5327
5328 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5329 {
5330         LIST_HEAD(ctxs);
5331         int ret = 0;
5332         struct workqueue_struct *wq;
5333         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5334
5335         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5336
5337         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5338                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5339                         continue;
5340                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5341                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5342                         continue;
5343
5344                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5345                 if (!ctx) {
5346                         ret = -ENOMEM;
5347                         break;
5348                 }
5349
5350                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5351         }
5352
5353         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5354                 if (!ret)
5355                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5356                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5357         }
5358
5359         return ret;
5360 }
5361
5362 /**
5363  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5364  *  @cpumask: the cpumask to set
5365  *
5366  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5367  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5368  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5369  *
5370  *  Return:     0       - Success
5371  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5372  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5373  */
5374 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5375 {
5376         int ret = -EINVAL;
5377         cpumask_var_t saved_cpumask;
5378
5379         /*
5380          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5381          * If the user wishes to include them, we allow that.
5382          */
5383         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5384         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5385                 apply_wqattrs_lock();
5386                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
5387                         ret = 0;
5388                         goto out_unlock;
5389                 }
5390
5391                 if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL)) {
5392                         ret = -ENOMEM;
5393                         goto out_unlock;
5394                 }
5395
5396                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5397                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5398
5399                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5400                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5401                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5402
5403                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5404                 if (ret < 0)
5405                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5406
5407                 free_cpumask_var(saved_cpumask);
5408 out_unlock:
5409                 apply_wqattrs_unlock();
5410         }
5411
5412         return ret;
5413 }
5414
5415 #ifdef CONFIG_SYSFS
5416 /*
5417  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5418  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5419  * following attributes.
5420  *
5421  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5422  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5423  *
5424  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5425  *
5426  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5427  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5428  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5429  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5430  */
5431 struct wq_device {
5432         struct workqueue_struct         *wq;
5433         struct device                   dev;
5434 };
5435
5436 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5437 {
5438         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5439
5440         return wq_dev->wq;
5441 }
5442
5443 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5444                             char *buf)
5445 {
5446         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5447
5448         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5449 }
5450 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5451
5452 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5453                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5454 {
5455         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5456
5457         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5458 }
5459
5460 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5461                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5462                                 size_t count)
5463 {
5464         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5465         int val;
5466
5467         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5468                 return -EINVAL;
5469
5470         workqueue_set_max_active(wq, val);
5471         return count;
5472 }
5473 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5474
5475 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5476         &dev_attr_per_cpu.attr,
5477         &dev_attr_max_active.attr,
5478         NULL,
5479 };
5480 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5481
5482 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5483                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5484 {
5485         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5486         const char *delim = "";
5487         int node, written = 0;
5488
5489         cpus_read_lock();
5490         rcu_read_lock();
5491         for_each_node(node) {
5492                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5493                                      "%s%d:%d", delim, node,
5494                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5495                 delim = " ";
5496         }
5497         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5498         rcu_read_unlock();
5499         cpus_read_unlock();
5500
5501         return written;
5502 }
5503
5504 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5505                             char *buf)
5506 {
5507         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5508         int written;
5509
5510         mutex_lock(&wq->mutex);
5511         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5512         mutex_unlock(&wq->mutex);
5513
5514         return written;
5515 }
5516
5517 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5518 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5519 {
5520         struct workqueue_attrs *attrs;
5521
5522         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5523
5524         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5525         if (!attrs)
5526                 return NULL;
5527
5528         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5529         return attrs;
5530 }
5531
5532 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5533                              const char *buf, size_t count)
5534 {
5535         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5536         struct workqueue_attrs *attrs;
5537         int ret = -ENOMEM;
5538
5539         apply_wqattrs_lock();
5540
5541         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5542         if (!attrs)
5543                 goto out_unlock;
5544
5545         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5546             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5547                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5548         else
5549                 ret = -EINVAL;
5550
5551 out_unlock:
5552         apply_wqattrs_unlock();
5553         free_workqueue_attrs(attrs);
5554         return ret ?: count;
5555 }
5556
5557 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5558                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5559 {
5560         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5561         int written;
5562
5563         mutex_lock(&wq->mutex);
5564         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5565                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5566         mutex_unlock(&wq->mutex);
5567         return written;
5568 }
5569
5570 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5571                                 struct device_attribute *attr,
5572                                 const char *buf, size_t count)
5573 {
5574         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5575         struct workqueue_attrs *attrs;
5576         int ret = -ENOMEM;
5577
5578         apply_wqattrs_lock();
5579
5580         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5581         if (!attrs)
5582                 goto out_unlock;
5583
5584         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5585         if (!ret)
5586                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5587
5588 out_unlock:
5589         apply_wqattrs_unlock();
5590         free_workqueue_attrs(attrs);
5591         return ret ?: count;
5592 }
5593
5594 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5595                             char *buf)
5596 {
5597         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5598         int written;
5599
5600         mutex_lock(&wq->mutex);
5601         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5602                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5603         mutex_unlock(&wq->mutex);
5604
5605         return written;
5606 }
5607
5608 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5609                              const char *buf, size_t count)
5610 {
5611         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5612         struct workqueue_attrs *attrs;
5613         int v, ret = -ENOMEM;
5614
5615         apply_wqattrs_lock();
5616
5617         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5618         if (!attrs)
5619                 goto out_unlock;
5620
5621         ret = -EINVAL;
5622         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5623                 attrs->no_numa = !v;
5624                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5625         }
5626
5627 out_unlock:
5628         apply_wqattrs_unlock();
5629         free_workqueue_attrs(attrs);
5630         return ret ?: count;
5631 }
5632
5633 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5634         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5635         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5636         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5637         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5638         __ATTR_NULL,
5639 };
5640
5641 static struct bus_type wq_subsys = {
5642         .name                           = "workqueue",
5643         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5644 };
5645
5646 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5647                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5648 {
5649         int written;
5650
5651         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5652         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5653                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5654         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5655
5656         return written;
5657 }
5658
5659 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5660                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5661 {
5662         cpumask_var_t cpumask;
5663         int ret;
5664
5665         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5666                 return -ENOMEM;
5667
5668         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5669         if (!ret)
5670                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5671
5672         free_cpumask_var(cpumask);
5673         return ret ? ret : count;
5674 }
5675
5676 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5677         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5678                wq_unbound_cpumask_store);
5679
5680 static int __init wq_sysfs_init(void)
5681 {
5682         int err;
5683
5684         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5685         if (err)
5686                 return err;
5687
5688         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5689 }
5690 core_initcall(wq_sysfs_init);
5691
5692 static void wq_device_release(struct device *dev)
5693 {
5694         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5695
5696         kfree(wq_dev);
5697 }
5698
5699 /**
5700  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5701  * @wq: the workqueue to register
5702  *
5703  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5704  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5705  * which is the preferred method.
5706  *
5707  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5708  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5709  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5710  * attributes.
5711  *
5712  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5713  */
5714 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5715 {
5716         struct wq_device *wq_dev;
5717         int ret;
5718
5719         /*
5720          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5721          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5722          * workqueues.
5723          */
5724         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5725                 return -EINVAL;
5726
5727         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5728         if (!wq_dev)
5729                 return -ENOMEM;
5730
5731         wq_dev->wq = wq;
5732         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5733         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5734         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5735
5736         /*
5737          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5738          * everything is ready.
5739          */
5740         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5741
5742         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5743         if (ret) {
5744                 put_device(&wq_dev->dev);
5745                 wq->wq_dev = NULL;
5746                 return ret;
5747         }
5748
5749         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5750                 struct device_attribute *attr;
5751
5752                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5753                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5754                         if (ret) {
5755                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5756                                 wq->wq_dev = NULL;
5757                                 return ret;
5758                         }
5759                 }
5760         }
5761
5762         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5763         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5764         return 0;
5765 }
5766
5767 /**
5768  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5769  * @wq: the workqueue to unregister
5770  *
5771  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5772  */
5773 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5774 {
5775         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5776
5777         if (!wq->wq_dev)
5778                 return;
5779
5780         wq->wq_dev = NULL;
5781         device_unregister(&wq_dev->dev);
5782 }
5783 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5784 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5785 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5786
5787 /*
5788  * Workqueue watchdog.
5789  *
5790  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5791  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5792  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5793  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5794  * largely opaque.
5795  *
5796  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5797  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5798  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5799  *
5800  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5801  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5802  * corresponding sysfs parameter file.
5803  */
5804 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5805
5806 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5807 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5808
5809 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5810 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5811
5812 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5813 {
5814         int cpu;
5815
5816         wq_watchdog_touched = jiffies;
5817         for_each_possible_cpu(cpu)
5818                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5819 }
5820
5821 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5822 {
5823         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5824         bool lockup_detected = false;
5825         unsigned long now = jiffies;
5826         struct worker_pool *pool;
5827         int pi;
5828
5829         if (!thresh)
5830                 return;
5831
5832         rcu_read_lock();
5833
5834         for_each_pool(pool, pi) {
5835                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5836
5837                 if (list_empty(&pool->worklist))
5838                         continue;
5839
5840                 /*
5841                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
5842                  * the watchdog like a stall.
5843                  */
5844                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
5845
5846                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5847                 if (pool->cpu >= 0)
5848                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
5849                 else
5850                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5851                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5852
5853                 if (time_after(pool_ts, touched))
5854                         ts = pool_ts;
5855                 else
5856                         ts = touched;
5857
5858                 /* did we stall? */
5859                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
5860                         lockup_detected = true;
5861                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5862                         pr_cont_pool_info(pool);
5863                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5864                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
5865                 }
5866         }
5867
5868         rcu_read_unlock();
5869
5870         if (lockup_detected)
5871                 show_all_workqueues();
5872
5873         wq_watchdog_reset_touched();
5874         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5875 }
5876
5877 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5878 {
5879         if (cpu >= 0)
5880                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5881
5882         wq_watchdog_touched = jiffies;
5883 }
5884
5885 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5886 {
5887         wq_watchdog_thresh = 0;
5888         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5889
5890         if (thresh) {
5891                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5892                 wq_watchdog_reset_touched();
5893                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5894         }
5895 }
5896
5897 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5898                                         const struct kernel_param *kp)
5899 {
5900         unsigned long thresh;
5901         int ret;
5902
5903         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5904         if (ret)
5905                 return ret;
5906
5907         if (system_wq)
5908                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5909         else
5910                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5911
5912         return 0;
5913 }
5914
5915 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5916         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5917         .get    = param_get_ulong,
5918 };
5919
5920 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5921                 0644);
5922
5923 static void wq_watchdog_init(void)
5924 {
5925         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5926         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5927 }
5928
5929 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5930
5931 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5932
5933 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5934
5935 static void __init wq_numa_init(void)
5936 {
5937         cpumask_var_t *tbl;
5938         int node, cpu;
5939
5940         if (num_possible_nodes() <= 1)
5941                 return;
5942
5943         if (wq_disable_numa) {
5944                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5945                 return;
5946         }
5947
5948         for_each_possible_cpu(cpu) {
5949                 if (WARN_ON(cpu_to_node(cpu) == NUMA_NO_NODE)) {
5950                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5951                         return;
5952                 }
5953         }
5954
5955         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5956         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5957
5958         /*
5959          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5960          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5961          * fully initialized by now.
5962          */
5963         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5964         BUG_ON(!tbl);
5965
5966         for_each_node(node)
5967                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5968                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5969
5970         for_each_possible_cpu(cpu) {
5971                 node = cpu_to_node(cpu);
5972                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5973         }
5974
5975         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5976         wq_numa_enabled = true;
5977 }
5978
5979 /**
5980  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5981  *
5982  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5983  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5984  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5985  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5986  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5987  * created and scheduled right before early initcalls.
5988  */
5989 void __init workqueue_init_early(void)
5990 {
5991         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5992         int i, cpu;
5993
5994         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5995
5996         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5997         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
5998         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
5999
6000         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
6001
6002         /* initialize CPU pools */
6003         for_each_possible_cpu(cpu) {
6004                 struct worker_pool *pool;
6005
6006                 i = 0;
6007                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6008                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
6009                         pool->cpu = cpu;
6010                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
6011                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
6012                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6013
6014                         /* alloc pool ID */
6015                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6016                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
6017                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6018                 }
6019         }
6020
6021         /* create default unbound and ordered wq attrs */
6022         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
6023                 struct workqueue_attrs *attrs;
6024
6025                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6026                 attrs->nice = std_nice[i];
6027                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
6028
6029                 /*
6030                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
6031                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
6032                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
6033                  */
6034                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6035                 attrs->nice = std_nice[i];
6036                 attrs->no_numa = true;
6037                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
6038         }
6039
6040         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
6041         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
6042         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
6043         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
6044                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
6045         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
6046                                               WQ_FREEZABLE, 0);
6047         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
6048                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
6049         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
6050                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
6051                                               0);
6052         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
6053                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
6054                !system_power_efficient_wq ||
6055                !system_freezable_power_efficient_wq);
6056 }
6057
6058 /**
6059  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6060  *
6061  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6062  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6063  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6064  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6065  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6066  */
6067 void __init workqueue_init(void)
6068 {
6069         struct workqueue_struct *wq;
6070         struct worker_pool *pool;
6071         int cpu, bkt;
6072
6073         /*
6074          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6075          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6076          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6077          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6078          * affinity, fix them up.
6079          *
6080          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6081          */
6082         wq_numa_init();
6083
6084         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6085
6086         for_each_possible_cpu(cpu) {
6087                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6088                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6089                 }
6090         }
6091
6092         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6093                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6094                 WARN(init_rescuer(wq),
6095                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6096                      wq->name);
6097         }
6098
6099         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6100
6101         /* create the initial workers */
6102         for_each_online_cpu(cpu) {
6103                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6104                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6105                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6106                 }
6107         }
6108
6109         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6110                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6111
6112         wq_online = true;
6113         wq_watchdog_init();
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Despite the naming, this is a no-op function which is here only for avoiding
6118  * link error. Since compile-time warning may fail to catch, we will need to
6119  * emit run-time warning from __flush_workqueue().
6120  */
6121 void __warn_flushing_systemwide_wq(void) { }
6122 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);