Merge branch 'for-linus-4.8' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mason...
[cascardo/linux.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51
52 #include "workqueue_internal.h"
53
54 enum {
55         /*
56          * worker_pool flags
57          *
58          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
59          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
60          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
61          * is in effect.
62          *
63          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
64          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
65          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
66          *
67          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
68          * attach_mutex to avoid changing binding state while
69          * worker_attach_to_pool() is in progress.
70          */
71         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
72
73         /* worker flags */
74         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
75         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
76         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
77         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
78         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
79         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
80
81         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
82                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
83
84         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
85
86         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
87         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
88
89         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
90         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
91
92         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
93                                                 /* call for help after 10ms
94                                                    (min two ticks) */
95         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
96         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
97
98         /*
99          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
100          * all cpus.  Give MIN_NICE.
101          */
102         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
103         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
104
105         WQ_NAME_LEN             = 24,
106 };
107
108 /*
109  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
110  *
111  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
112  *    everyone else.
113  *
114  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
115  *    only be modified and accessed from the local cpu.
116  *
117  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
118  *
119  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
120  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
121  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
122  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
123  *
124  * A: pool->attach_mutex protected.
125  *
126  * PL: wq_pool_mutex protected.
127  *
128  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
129  *
130  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
131  *
132  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
133  *      sched-RCU for reads.
134  *
135  * WQ: wq->mutex protected.
136  *
137  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
138  *
139  * MD: wq_mayday_lock protected.
140  */
141
142 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
143
144 struct worker_pool {
145         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
146         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
147         int                     node;           /* I: the associated node ID */
148         int                     id;             /* I: pool ID */
149         unsigned int            flags;          /* X: flags */
150
151         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
152
153         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
154         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
155
156         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
157         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
158
159         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
160         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
161         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
162
163         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
164         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
165                                                 /* L: hash of busy workers */
166
167         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
168         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
171         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
172         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
173
174         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
175
176         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
177         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
178         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
179
180         /*
181          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
182          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
183          * cacheline.
184          */
185         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
186
187         /*
188          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
189          * from get_work_pool().
190          */
191         struct rcu_head         rcu;
192 } ____cacheline_aligned_in_smp;
193
194 /*
195  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
196  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
197  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
198  * number of flag bits.
199  */
200 struct pool_workqueue {
201         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
202         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
203         int                     work_color;     /* L: current color */
204         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
205         int                     refcnt;         /* L: reference count */
206         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
207                                                 /* L: nr of in_flight works */
208         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
209         int                     max_active;     /* L: max active works */
210         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
211         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
212         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
213
214         /*
215          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
216          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
217          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
218          * determined without grabbing wq->mutex.
219          */
220         struct work_struct      unbound_release_work;
221         struct rcu_head         rcu;
222 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
223
224 /*
225  * Structure used to wait for workqueue flush.
226  */
227 struct wq_flusher {
228         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
229         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
230         struct completion       done;           /* flush completion */
231 };
232
233 struct wq_device;
234
235 /*
236  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
237  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
238  */
239 struct workqueue_struct {
240         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
241         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
242
243         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
244         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
245         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
246         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
247         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
248         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
249         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
250
251         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
252         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
253
254         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
255         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
256
257         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
258         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
259
260 #ifdef CONFIG_SYSFS
261         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
262 #endif
263 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
264         struct lockdep_map      lockdep_map;
265 #endif
266         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
267
268         /*
269          * Destruction of workqueue_struct is sched-RCU protected to allow
270          * walking the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
271          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
272          */
273         struct rcu_head         rcu;
274
275         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
276         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
277         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
278         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
279 };
280
281 static struct kmem_cache *pwq_cache;
282
283 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
284                                         /* possible CPUs of each node */
285
286 static bool wq_disable_numa;
287 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
288
289 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
290 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
291 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
292
293 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
294
295 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
296 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
297
298 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
299 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
300
301 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
302 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
303
304 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
305 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
306
307 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
308 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
309
310 /*
311  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
312  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
313  * to uncover usages which depend on it.
314  */
315 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
316 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
317 #else
318 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
319 #endif
320 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
321
322 /* the per-cpu worker pools */
323 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
324
325 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
326
327 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
328 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
329
330 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
331 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
332
333 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
334 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
335
336 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
337 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
338 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
340 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
342 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
344 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
346 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
348 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
350
351 static int worker_thread(void *__worker);
352 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
353
354 #define CREATE_TRACE_POINTS
355 #include <trace/events/workqueue.h>
356
357 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
358         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
359                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
360                          "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
361
362 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
363         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
364                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
365                          "sched RCU or wq->mutex should be held")
366
367 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
368         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
369                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
370                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
371                          "sched RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
372
373 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
374         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
375              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
376              (pool)++)
377
378 /**
379  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
380  * @pool: iteration cursor
381  * @pi: integer used for iteration
382  *
383  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
384  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
385  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
386  *
387  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
388  * ignored.
389  */
390 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
391         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
392                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
393                 else
394
395 /**
396  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
397  * @worker: iteration cursor
398  * @pool: worker_pool to iterate workers of
399  *
400  * This must be called with @pool->attach_mutex.
401  *
402  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
403  * ignored.
404  */
405 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
406         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
407                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
408                 else
409
410 /**
411  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
412  * @pwq: iteration cursor
413  * @wq: the target workqueue
414  *
415  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
416  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
417  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
418  *
419  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
420  * ignored.
421  */
422 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
423         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
424                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
425                 else
426
427 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
428
429 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
430
431 static void *work_debug_hint(void *addr)
432 {
433         return ((struct work_struct *) addr)->func;
434 }
435
436 static bool work_is_static_object(void *addr)
437 {
438         struct work_struct *work = addr;
439
440         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
441 }
442
443 /*
444  * fixup_init is called when:
445  * - an active object is initialized
446  */
447 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
448 {
449         struct work_struct *work = addr;
450
451         switch (state) {
452         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
453                 cancel_work_sync(work);
454                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
455                 return true;
456         default:
457                 return false;
458         }
459 }
460
461 /*
462  * fixup_free is called when:
463  * - an active object is freed
464  */
465 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
466 {
467         struct work_struct *work = addr;
468
469         switch (state) {
470         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
471                 cancel_work_sync(work);
472                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
473                 return true;
474         default:
475                 return false;
476         }
477 }
478
479 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
480         .name           = "work_struct",
481         .debug_hint     = work_debug_hint,
482         .is_static_object = work_is_static_object,
483         .fixup_init     = work_fixup_init,
484         .fixup_free     = work_fixup_free,
485 };
486
487 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
488 {
489         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
490 }
491
492 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
493 {
494         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
495 }
496
497 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
498 {
499         if (onstack)
500                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
501         else
502                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
505
506 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
507 {
508         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
511
512 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
513 {
514         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
515         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
518
519 #else
520 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
521 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
522 #endif
523
524 /**
525  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
526  * @pool: the pool pointer of interest
527  *
528  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
529  * successfully, -errno on failure.
530  */
531 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
532 {
533         int ret;
534
535         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
536
537         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
538                         GFP_KERNEL);
539         if (ret >= 0) {
540                 pool->id = ret;
541                 return 0;
542         }
543         return ret;
544 }
545
546 /**
547  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
548  * @wq: the target workqueue
549  * @node: the node ID
550  *
551  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or sched RCU
552  * read locked.
553  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
554  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
555  *
556  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
557  */
558 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
559                                                   int node)
560 {
561         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
562
563         /*
564          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
565          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
566          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
567          * happens, this workaround can be removed.
568          */
569         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
570                 return wq->dfl_pwq;
571
572         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
573 }
574
575 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
576 {
577         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
578 }
579
580 static int get_work_color(struct work_struct *work)
581 {
582         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
583                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
584 }
585
586 static int work_next_color(int color)
587 {
588         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
589 }
590
591 /*
592  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
593  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
594  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
595  *
596  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
597  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
598  * work->data.  These functions should only be called while the work is
599  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
600  *
601  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
602  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
603  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
604  * available only while the work item is queued.
605  *
606  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
607  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
608  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
609  * try to steal the PENDING bit.
610  */
611 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
612                                  unsigned long flags)
613 {
614         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
615         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
616 }
617
618 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
619                          unsigned long extra_flags)
620 {
621         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
622                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
623 }
624
625 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
626                                            int pool_id)
627 {
628         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
629                       WORK_STRUCT_PENDING);
630 }
631
632 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
633                                             int pool_id)
634 {
635         /*
636          * The following wmb is paired with the implied mb in
637          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
638          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
639          * owner.
640          */
641         smp_wmb();
642         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
643         /*
644          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
645          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
646          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
647          * reordering can lead to a missed execution on attempt to qeueue
648          * the same @work.  E.g. consider this case:
649          *
650          *   CPU#0                         CPU#1
651          *   ----------------------------  --------------------------------
652          *
653          * 1  STORE event_indicated
654          * 2  queue_work_on() {
655          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
656          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
657          * 5                                 set_work_data() # clear bit
658          * 6                                 smp_mb()
659          * 7                               work->current_func() {
660          * 8                                  LOAD event_indicated
661          *                                 }
662          *
663          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
664          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
665          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
666          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
667          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
668          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
669          * before actual STORE.
670          */
671         smp_mb();
672 }
673
674 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
675 {
676         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
677         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
678 }
679
680 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
681 {
682         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
683
684         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
685                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
686         else
687                 return NULL;
688 }
689
690 /**
691  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
692  * @work: the work item of interest
693  *
694  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
695  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
696  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
697  *
698  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
699  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
700  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
701  * returned pool is and stays online.
702  *
703  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
704  */
705 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
706 {
707         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
708         int pool_id;
709
710         assert_rcu_or_pool_mutex();
711
712         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
713                 return ((struct pool_workqueue *)
714                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
715
716         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
717         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
718                 return NULL;
719
720         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
721 }
722
723 /**
724  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
725  * @work: the work item of interest
726  *
727  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
728  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
729  */
730 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
731 {
732         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
733
734         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
735                 return ((struct pool_workqueue *)
736                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
737
738         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
739 }
740
741 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
742 {
743         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
744
745         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
746         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
747 }
748
749 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
750 {
751         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
752
753         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
754 }
755
756 /*
757  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
758  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
759  * they're being called with pool->lock held.
760  */
761
762 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
763 {
764         return !atomic_read(&pool->nr_running);
765 }
766
767 /*
768  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
769  * running workers.
770  *
771  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
772  * function will always return %true for unbound pools as long as the
773  * worklist isn't empty.
774  */
775 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
776 {
777         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
778 }
779
780 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
781 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
782 {
783         return pool->nr_idle;
784 }
785
786 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
787 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
788 {
789         return !list_empty(&pool->worklist) &&
790                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
791 }
792
793 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
794 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
795 {
796         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
797 }
798
799 /* Do we have too many workers and should some go away? */
800 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
801 {
802         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
803         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
804         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
805
806         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
807 }
808
809 /*
810  * Wake up functions.
811  */
812
813 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
814 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
815 {
816         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
817                 return NULL;
818
819         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
820 }
821
822 /**
823  * wake_up_worker - wake up an idle worker
824  * @pool: worker pool to wake worker from
825  *
826  * Wake up the first idle worker of @pool.
827  *
828  * CONTEXT:
829  * spin_lock_irq(pool->lock).
830  */
831 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
832 {
833         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
834
835         if (likely(worker))
836                 wake_up_process(worker->task);
837 }
838
839 /**
840  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
841  * @task: task waking up
842  * @cpu: CPU @task is waking up to
843  *
844  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
845  * being awoken.
846  *
847  * CONTEXT:
848  * spin_lock_irq(rq->lock)
849  */
850 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
851 {
852         struct worker *worker = kthread_data(task);
853
854         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
855                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
856                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
857         }
858 }
859
860 /**
861  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
862  * @task: task going to sleep
863  *
864  * This function is called during schedule() when a busy worker is
865  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
866  * returning pointer to its task.
867  *
868  * CONTEXT:
869  * spin_lock_irq(rq->lock)
870  *
871  * Return:
872  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
873  */
874 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
875 {
876         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
877         struct worker_pool *pool;
878
879         /*
880          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
881          * workers, also reach here, let's not access anything before
882          * checking NOT_RUNNING.
883          */
884         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
885                 return NULL;
886
887         pool = worker->pool;
888
889         /* this can only happen on the local cpu */
890         if (WARN_ON_ONCE(pool->cpu != raw_smp_processor_id()))
891                 return NULL;
892
893         /*
894          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
895          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
896          * Please read comment there.
897          *
898          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
899          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
900          * disabled, which in turn means that none else could be
901          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
902          * lock is safe.
903          */
904         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
905             !list_empty(&pool->worklist))
906                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
907         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
908 }
909
910 /**
911  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
912  * @worker: self
913  * @flags: flags to set
914  *
915  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
916  *
917  * CONTEXT:
918  * spin_lock_irq(pool->lock)
919  */
920 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
921 {
922         struct worker_pool *pool = worker->pool;
923
924         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
925
926         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
927         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
928             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
929                 atomic_dec(&pool->nr_running);
930         }
931
932         worker->flags |= flags;
933 }
934
935 /**
936  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
937  * @worker: self
938  * @flags: flags to clear
939  *
940  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
941  *
942  * CONTEXT:
943  * spin_lock_irq(pool->lock)
944  */
945 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
946 {
947         struct worker_pool *pool = worker->pool;
948         unsigned int oflags = worker->flags;
949
950         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
951
952         worker->flags &= ~flags;
953
954         /*
955          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
956          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
957          * of multiple flags, not a single flag.
958          */
959         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
960                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
961                         atomic_inc(&pool->nr_running);
962 }
963
964 /**
965  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
966  * @pool: pool of interest
967  * @work: work to find worker for
968  *
969  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
970  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
971  * to match, its current execution should match the address of @work and
972  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
973  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
974  * being executed.
975  *
976  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
977  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
978  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
979  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
980  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
981  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
982  *
983  * This function checks the work item address and work function to avoid
984  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
985  * work function which can introduce dependency onto itself through a
986  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
987  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
988  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
989  *
990  * CONTEXT:
991  * spin_lock_irq(pool->lock).
992  *
993  * Return:
994  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
995  * otherwise.
996  */
997 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
998                                                  struct work_struct *work)
999 {
1000         struct worker *worker;
1001
1002         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1003                                (unsigned long)work)
1004                 if (worker->current_work == work &&
1005                     worker->current_func == work->func)
1006                         return worker;
1007
1008         return NULL;
1009 }
1010
1011 /**
1012  * move_linked_works - move linked works to a list
1013  * @work: start of series of works to be scheduled
1014  * @head: target list to append @work to
1015  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1016  *
1017  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1018  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1019  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1020  *
1021  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1022  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1023  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1024  *
1025  * CONTEXT:
1026  * spin_lock_irq(pool->lock).
1027  */
1028 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1029                               struct work_struct **nextp)
1030 {
1031         struct work_struct *n;
1032
1033         /*
1034          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1035          * use NULL for list head.
1036          */
1037         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1038                 list_move_tail(&work->entry, head);
1039                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1040                         break;
1041         }
1042
1043         /*
1044          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1045          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1046          * needs to be updated.
1047          */
1048         if (nextp)
1049                 *nextp = n;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1054  * @pwq: pool_workqueue to get
1055  *
1056  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1057  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1058  */
1059 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1060 {
1061         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1062         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1063         pwq->refcnt++;
1064 }
1065
1066 /**
1067  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1068  * @pwq: pool_workqueue to put
1069  *
1070  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1071  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1072  */
1073 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1074 {
1075         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1076         if (likely(--pwq->refcnt))
1077                 return;
1078         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1079                 return;
1080         /*
1081          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1082          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1083          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1084          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1085          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1086          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1087          */
1088         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1089 }
1090
1091 /**
1092  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1093  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1094  *
1095  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1096  */
1097 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1098 {
1099         if (pwq) {
1100                 /*
1101                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1102                  * following lock operations are safe.
1103                  */
1104                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1105                 put_pwq(pwq);
1106                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1107         }
1108 }
1109
1110 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1111 {
1112         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1113
1114         trace_workqueue_activate_work(work);
1115         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1116                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1117         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1118         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1119         pwq->nr_active++;
1120 }
1121
1122 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1123 {
1124         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1125                                                     struct work_struct, entry);
1126
1127         pwq_activate_delayed_work(work);
1128 }
1129
1130 /**
1131  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1132  * @pwq: pwq of interest
1133  * @color: color of work which left the queue
1134  *
1135  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1136  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1137  *
1138  * CONTEXT:
1139  * spin_lock_irq(pool->lock).
1140  */
1141 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1142 {
1143         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1144         if (color == WORK_NO_COLOR)
1145                 goto out_put;
1146
1147         pwq->nr_in_flight[color]--;
1148
1149         pwq->nr_active--;
1150         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1151                 /* one down, submit a delayed one */
1152                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1153                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1154         }
1155
1156         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1157         if (likely(pwq->flush_color != color))
1158                 goto out_put;
1159
1160         /* are there still in-flight works? */
1161         if (pwq->nr_in_flight[color])
1162                 goto out_put;
1163
1164         /* this pwq is done, clear flush_color */
1165         pwq->flush_color = -1;
1166
1167         /*
1168          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1169          * will handle the rest.
1170          */
1171         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1172                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1173 out_put:
1174         put_pwq(pwq);
1175 }
1176
1177 /**
1178  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1179  * @work: work item to steal
1180  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1181  * @flags: place to store irq state
1182  *
1183  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1184  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1185  *
1186  * Return:
1187  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1188  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1189  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1190  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1191  *              for arbitrarily long
1192  *
1193  * Note:
1194  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1195  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1196  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1197  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1198  *
1199  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1200  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1201  *
1202  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1203  */
1204 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1205                                unsigned long *flags)
1206 {
1207         struct worker_pool *pool;
1208         struct pool_workqueue *pwq;
1209
1210         local_irq_save(*flags);
1211
1212         /* try to steal the timer if it exists */
1213         if (is_dwork) {
1214                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1215
1216                 /*
1217                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1218                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1219                  * running on the local CPU.
1220                  */
1221                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1222                         return 1;
1223         }
1224
1225         /* try to claim PENDING the normal way */
1226         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1227                 return 0;
1228
1229         /*
1230          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1231          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1232          */
1233         pool = get_work_pool(work);
1234         if (!pool)
1235                 goto fail;
1236
1237         spin_lock(&pool->lock);
1238         /*
1239          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1240          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1241          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1242          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1243          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1244          * item is currently queued on that pool.
1245          */
1246         pwq = get_work_pwq(work);
1247         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1248                 debug_work_deactivate(work);
1249
1250                 /*
1251                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1252                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1253                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1254                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1255                  * item is activated before grabbing.
1256                  */
1257                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1258                         pwq_activate_delayed_work(work);
1259
1260                 list_del_init(&work->entry);
1261                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1262
1263                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1264                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1265
1266                 spin_unlock(&pool->lock);
1267                 return 1;
1268         }
1269         spin_unlock(&pool->lock);
1270 fail:
1271         local_irq_restore(*flags);
1272         if (work_is_canceling(work))
1273                 return -ENOENT;
1274         cpu_relax();
1275         return -EAGAIN;
1276 }
1277
1278 /**
1279  * insert_work - insert a work into a pool
1280  * @pwq: pwq @work belongs to
1281  * @work: work to insert
1282  * @head: insertion point
1283  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1284  *
1285  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1286  * work_struct flags.
1287  *
1288  * CONTEXT:
1289  * spin_lock_irq(pool->lock).
1290  */
1291 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1292                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1293 {
1294         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1295
1296         /* we own @work, set data and link */
1297         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1298         list_add_tail(&work->entry, head);
1299         get_pwq(pwq);
1300
1301         /*
1302          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1303          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1304          * around lazily while there are works to be processed.
1305          */
1306         smp_mb();
1307
1308         if (__need_more_worker(pool))
1309                 wake_up_worker(pool);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1314  * same workqueue.
1315  */
1316 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1317 {
1318         struct worker *worker;
1319
1320         worker = current_wq_worker();
1321         /*
1322          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1323          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1324          */
1325         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1330  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1331  * avoid perturbing sensitive tasks.
1332  */
1333 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1334 {
1335         static bool printed_dbg_warning;
1336         int new_cpu;
1337
1338         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1339                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1340                         return cpu;
1341         } else if (!printed_dbg_warning) {
1342                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1343                 printed_dbg_warning = true;
1344         }
1345
1346         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1347                 return cpu;
1348
1349         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1350         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1351         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1352                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1353                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1354                         return cpu;
1355         }
1356         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1357
1358         return new_cpu;
1359 }
1360
1361 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1362                          struct work_struct *work)
1363 {
1364         struct pool_workqueue *pwq;
1365         struct worker_pool *last_pool;
1366         struct list_head *worklist;
1367         unsigned int work_flags;
1368         unsigned int req_cpu = cpu;
1369
1370         /*
1371          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1372          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1373          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1374          * happen with IRQ disabled.
1375          */
1376         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1377
1378         debug_work_activate(work);
1379
1380         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1381         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1382             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1383                 return;
1384 retry:
1385         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1386                 cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1387
1388         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1389         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1390                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1391         else
1392                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1393
1394         /*
1395          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1396          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1397          * pool to guarantee non-reentrancy.
1398          */
1399         last_pool = get_work_pool(work);
1400         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1401                 struct worker *worker;
1402
1403                 spin_lock(&last_pool->lock);
1404
1405                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1406
1407                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1408                         pwq = worker->current_pwq;
1409                 } else {
1410                         /* meh... not running there, queue here */
1411                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1412                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1413                 }
1414         } else {
1415                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1416         }
1417
1418         /*
1419          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1420          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1421          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1422          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1423          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1424          * make forward-progress.
1425          */
1426         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1427                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1428                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1429                         cpu_relax();
1430                         goto retry;
1431                 }
1432                 /* oops */
1433                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1434                           wq->name, cpu);
1435         }
1436
1437         /* pwq determined, queue */
1438         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1439
1440         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1441                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1442                 return;
1443         }
1444
1445         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1446         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1447
1448         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1449                 trace_workqueue_activate_work(work);
1450                 pwq->nr_active++;
1451                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1452                 if (list_empty(worklist))
1453                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1454         } else {
1455                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1456                 worklist = &pwq->delayed_works;
1457         }
1458
1459         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1460
1461         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1462 }
1463
1464 /**
1465  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1466  * @cpu: CPU number to execute work on
1467  * @wq: workqueue to use
1468  * @work: work to queue
1469  *
1470  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1471  * can't go away.
1472  *
1473  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1474  */
1475 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1476                    struct work_struct *work)
1477 {
1478         bool ret = false;
1479         unsigned long flags;
1480
1481         local_irq_save(flags);
1482
1483         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1484                 __queue_work(cpu, wq, work);
1485                 ret = true;
1486         }
1487
1488         local_irq_restore(flags);
1489         return ret;
1490 }
1491 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1492
1493 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1494 {
1495         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1496
1497         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1498         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1499 }
1500 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1501
1502 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1503                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1504 {
1505         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1506         struct work_struct *work = &dwork->work;
1507
1508         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1509                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1510         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1511         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1512
1513         /*
1514          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1515          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1516          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1517          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1518          */
1519         if (!delay) {
1520                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1521                 return;
1522         }
1523
1524         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1525
1526         dwork->wq = wq;
1527         dwork->cpu = cpu;
1528         timer->expires = jiffies + delay;
1529
1530         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1531                 add_timer_on(timer, cpu);
1532         else
1533                 add_timer(timer);
1534 }
1535
1536 /**
1537  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1538  * @cpu: CPU number to execute work on
1539  * @wq: workqueue to use
1540  * @dwork: work to queue
1541  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1542  *
1543  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1544  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1545  * execution.
1546  */
1547 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1548                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1549 {
1550         struct work_struct *work = &dwork->work;
1551         bool ret = false;
1552         unsigned long flags;
1553
1554         /* read the comment in __queue_work() */
1555         local_irq_save(flags);
1556
1557         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1558                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1559                 ret = true;
1560         }
1561
1562         local_irq_restore(flags);
1563         return ret;
1564 }
1565 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1566
1567 /**
1568  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1569  * @cpu: CPU number to execute work on
1570  * @wq: workqueue to use
1571  * @dwork: work to queue
1572  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1573  *
1574  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1575  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1576  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1577  * current state.
1578  *
1579  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1580  * pending and its timer was modified.
1581  *
1582  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1583  * See try_to_grab_pending() for details.
1584  */
1585 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1586                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1587 {
1588         unsigned long flags;
1589         int ret;
1590
1591         do {
1592                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1593         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1594
1595         if (likely(ret >= 0)) {
1596                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1597                 local_irq_restore(flags);
1598         }
1599
1600         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1601         return ret;
1602 }
1603 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1604
1605 /**
1606  * worker_enter_idle - enter idle state
1607  * @worker: worker which is entering idle state
1608  *
1609  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1610  * necessary.
1611  *
1612  * LOCKING:
1613  * spin_lock_irq(pool->lock).
1614  */
1615 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1616 {
1617         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1618
1619         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1620             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1621                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1622                 return;
1623
1624         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1625         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1626         pool->nr_idle++;
1627         worker->last_active = jiffies;
1628
1629         /* idle_list is LIFO */
1630         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1631
1632         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1633                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1634
1635         /*
1636          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1637          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1638          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1639          * unbind is not in progress.
1640          */
1641         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1642                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1643                      atomic_read(&pool->nr_running));
1644 }
1645
1646 /**
1647  * worker_leave_idle - leave idle state
1648  * @worker: worker which is leaving idle state
1649  *
1650  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1651  *
1652  * LOCKING:
1653  * spin_lock_irq(pool->lock).
1654  */
1655 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1656 {
1657         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1658
1659         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1660                 return;
1661         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1662         pool->nr_idle--;
1663         list_del_init(&worker->entry);
1664 }
1665
1666 static struct worker *alloc_worker(int node)
1667 {
1668         struct worker *worker;
1669
1670         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1671         if (worker) {
1672                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1673                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1674                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1675                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1676                 worker->flags = WORKER_PREP;
1677         }
1678         return worker;
1679 }
1680
1681 /**
1682  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1683  * @worker: worker to be attached
1684  * @pool: the target pool
1685  *
1686  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1687  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1688  * cpu-[un]hotplugs.
1689  */
1690 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1691                                    struct worker_pool *pool)
1692 {
1693         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1694
1695         /*
1696          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1697          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1698          */
1699         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1700
1701         /*
1702          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1703          * stable across this function.  See the comments above the
1704          * flag definition for details.
1705          */
1706         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1707                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1708
1709         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1710
1711         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1712 }
1713
1714 /**
1715  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1716  * @worker: worker which is attached to its pool
1717  * @pool: the pool @worker is attached to
1718  *
1719  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1720  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1721  * other reference to the pool.
1722  */
1723 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1724                                     struct worker_pool *pool)
1725 {
1726         struct completion *detach_completion = NULL;
1727
1728         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1729         list_del(&worker->node);
1730         if (list_empty(&pool->workers))
1731                 detach_completion = pool->detach_completion;
1732         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1733
1734         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1735         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1736
1737         if (detach_completion)
1738                 complete(detach_completion);
1739 }
1740
1741 /**
1742  * create_worker - create a new workqueue worker
1743  * @pool: pool the new worker will belong to
1744  *
1745  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1746  *
1747  * CONTEXT:
1748  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1749  *
1750  * Return:
1751  * Pointer to the newly created worker.
1752  */
1753 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1754 {
1755         struct worker *worker = NULL;
1756         int id = -1;
1757         char id_buf[16];
1758
1759         /* ID is needed to determine kthread name */
1760         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1761         if (id < 0)
1762                 goto fail;
1763
1764         worker = alloc_worker(pool->node);
1765         if (!worker)
1766                 goto fail;
1767
1768         worker->pool = pool;
1769         worker->id = id;
1770
1771         if (pool->cpu >= 0)
1772                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1773                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1774         else
1775                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1776
1777         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1778                                               "kworker/%s", id_buf);
1779         if (IS_ERR(worker->task))
1780                 goto fail;
1781
1782         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1783         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1784
1785         /* successful, attach the worker to the pool */
1786         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1787
1788         /* start the newly created worker */
1789         spin_lock_irq(&pool->lock);
1790         worker->pool->nr_workers++;
1791         worker_enter_idle(worker);
1792         wake_up_process(worker->task);
1793         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1794
1795         return worker;
1796
1797 fail:
1798         if (id >= 0)
1799                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1800         kfree(worker);
1801         return NULL;
1802 }
1803
1804 /**
1805  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1806  * @worker: worker to be destroyed
1807  *
1808  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1809  * be idle.
1810  *
1811  * CONTEXT:
1812  * spin_lock_irq(pool->lock).
1813  */
1814 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1815 {
1816         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1817
1818         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1819
1820         /* sanity check frenzy */
1821         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1822             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1823             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1824                 return;
1825
1826         pool->nr_workers--;
1827         pool->nr_idle--;
1828
1829         list_del_init(&worker->entry);
1830         worker->flags |= WORKER_DIE;
1831         wake_up_process(worker->task);
1832 }
1833
1834 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1835 {
1836         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1837
1838         spin_lock_irq(&pool->lock);
1839
1840         while (too_many_workers(pool)) {
1841                 struct worker *worker;
1842                 unsigned long expires;
1843
1844                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1845                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1846                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1847
1848                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1849                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1850                         break;
1851                 }
1852
1853                 destroy_worker(worker);
1854         }
1855
1856         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1857 }
1858
1859 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1860 {
1861         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1862         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1863
1864         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1865
1866         if (!wq->rescuer)
1867                 return;
1868
1869         /* mayday mayday mayday */
1870         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1871                 /*
1872                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1873                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1874                  * rescuer is done with it.
1875                  */
1876                 get_pwq(pwq);
1877                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1878                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1879         }
1880 }
1881
1882 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1883 {
1884         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1885         struct work_struct *work;
1886
1887         spin_lock_irq(&pool->lock);
1888         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1889
1890         if (need_to_create_worker(pool)) {
1891                 /*
1892                  * We've been trying to create a new worker but
1893                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1894                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1895                  * rescuers.
1896                  */
1897                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1898                         send_mayday(work);
1899         }
1900
1901         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1902         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1903
1904         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1905 }
1906
1907 /**
1908  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1909  * @pool: pool to create a new worker for
1910  *
1911  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1912  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1913  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1914  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1915  * possible allocation deadlock.
1916  *
1917  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1918  * may_start_working() %true.
1919  *
1920  * LOCKING:
1921  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1922  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1923  * manager.
1924  */
1925 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1926 __releases(&pool->lock)
1927 __acquires(&pool->lock)
1928 {
1929 restart:
1930         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1931
1932         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1933         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1934
1935         while (true) {
1936                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1937                         break;
1938
1939                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1940
1941                 if (!need_to_create_worker(pool))
1942                         break;
1943         }
1944
1945         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1946         spin_lock_irq(&pool->lock);
1947         /*
1948          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1949          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1950          * already become busy.
1951          */
1952         if (need_to_create_worker(pool))
1953                 goto restart;
1954 }
1955
1956 /**
1957  * manage_workers - manage worker pool
1958  * @worker: self
1959  *
1960  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1961  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1962  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1963  *
1964  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1965  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1966  * and may_start_working() is true.
1967  *
1968  * CONTEXT:
1969  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1970  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1971  *
1972  * Return:
1973  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
1974  * start processing works, %true if management function was performed and
1975  * the conditions that the caller verified before calling the function may
1976  * no longer be true.
1977  */
1978 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1979 {
1980         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1981
1982         /*
1983          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
1984          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
1985          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
1986          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
1987          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
1988          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
1989          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
1990          * actual management, the pool may stall indefinitely.
1991          */
1992         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1993                 return false;
1994         pool->manager = worker;
1995
1996         maybe_create_worker(pool);
1997
1998         pool->manager = NULL;
1999         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
2000         return true;
2001 }
2002
2003 /**
2004  * process_one_work - process single work
2005  * @worker: self
2006  * @work: work to process
2007  *
2008  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2009  * process a single work including synchronization against and
2010  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2011  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2012  * call this function to process a work.
2013  *
2014  * CONTEXT:
2015  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2016  */
2017 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2018 __releases(&pool->lock)
2019 __acquires(&pool->lock)
2020 {
2021         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2022         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2023         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2024         int work_color;
2025         struct worker *collision;
2026 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2027         /*
2028          * It is permissible to free the struct work_struct from
2029          * inside the function that is called from it, this we need to
2030          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2031          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2032          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2033          */
2034         struct lockdep_map lockdep_map;
2035
2036         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2037 #endif
2038         /* ensure we're on the correct CPU */
2039         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2040                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2041
2042         /*
2043          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2044          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2045          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2046          * currently executing one.
2047          */
2048         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2049         if (unlikely(collision)) {
2050                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2051                 return;
2052         }
2053
2054         /* claim and dequeue */
2055         debug_work_deactivate(work);
2056         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2057         worker->current_work = work;
2058         worker->current_func = work->func;
2059         worker->current_pwq = pwq;
2060         work_color = get_work_color(work);
2061
2062         list_del_init(&work->entry);
2063
2064         /*
2065          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2066          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2067          * of concurrency management and the next code block will chain
2068          * execution of the pending work items.
2069          */
2070         if (unlikely(cpu_intensive))
2071                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2072
2073         /*
2074          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2075          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2076          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2077          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2078          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2079          */
2080         if (need_more_worker(pool))
2081                 wake_up_worker(pool);
2082
2083         /*
2084          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2085          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2086          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2087          * disabled.
2088          */
2089         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2090
2091         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2092
2093         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2094         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2095         trace_workqueue_execute_start(work);
2096         worker->current_func(work);
2097         /*
2098          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2099          * point will only record its address.
2100          */
2101         trace_workqueue_execute_end(work);
2102         lock_map_release(&lockdep_map);
2103         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2104
2105         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2106                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2107                        "     last function: %pf\n",
2108                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2109                        worker->current_func);
2110                 debug_show_held_locks(current);
2111                 dump_stack();
2112         }
2113
2114         /*
2115          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2116          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2117          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2118          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2119          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2120          * the same condition doesn't freeze RCU.
2121          */
2122         cond_resched_rcu_qs();
2123
2124         spin_lock_irq(&pool->lock);
2125
2126         /* clear cpu intensive status */
2127         if (unlikely(cpu_intensive))
2128                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2129
2130         /* we're done with it, release */
2131         hash_del(&worker->hentry);
2132         worker->current_work = NULL;
2133         worker->current_func = NULL;
2134         worker->current_pwq = NULL;
2135         worker->desc_valid = false;
2136         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2137 }
2138
2139 /**
2140  * process_scheduled_works - process scheduled works
2141  * @worker: self
2142  *
2143  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2144  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2145  * fetches a work from the top and executes it.
2146  *
2147  * CONTEXT:
2148  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2149  * multiple times.
2150  */
2151 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2152 {
2153         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2154                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2155                                                 struct work_struct, entry);
2156                 process_one_work(worker, work);
2157         }
2158 }
2159
2160 /**
2161  * worker_thread - the worker thread function
2162  * @__worker: self
2163  *
2164  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2165  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2166  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2167  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2168  * will be explained in rescuer_thread().
2169  *
2170  * Return: 0
2171  */
2172 static int worker_thread(void *__worker)
2173 {
2174         struct worker *worker = __worker;
2175         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2176
2177         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2178         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2179 woke_up:
2180         spin_lock_irq(&pool->lock);
2181
2182         /* am I supposed to die? */
2183         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2184                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2185                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2186                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2187
2188                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2189                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2190                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2191                 kfree(worker);
2192                 return 0;
2193         }
2194
2195         worker_leave_idle(worker);
2196 recheck:
2197         /* no more worker necessary? */
2198         if (!need_more_worker(pool))
2199                 goto sleep;
2200
2201         /* do we need to manage? */
2202         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2203                 goto recheck;
2204
2205         /*
2206          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2207          * preparing to process a work or actually processing it.
2208          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2209          */
2210         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2211
2212         /*
2213          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2214          * worker or that someone else has already assumed the manager
2215          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2216          * management if applicable and concurrency management is restored
2217          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2218          */
2219         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2220
2221         do {
2222                 struct work_struct *work =
2223                         list_first_entry(&pool->worklist,
2224                                          struct work_struct, entry);
2225
2226                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2227
2228                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2229                         /* optimization path, not strictly necessary */
2230                         process_one_work(worker, work);
2231                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2232                                 process_scheduled_works(worker);
2233                 } else {
2234                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2235                         process_scheduled_works(worker);
2236                 }
2237         } while (keep_working(pool));
2238
2239         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2240 sleep:
2241         /*
2242          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2243          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2244          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2245          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2246          * event.
2247          */
2248         worker_enter_idle(worker);
2249         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2250         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2251         schedule();
2252         goto woke_up;
2253 }
2254
2255 /**
2256  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2257  * @__rescuer: self
2258  *
2259  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2260  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2261  *
2262  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2263  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2264  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2265  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2266  * the problem rescuer solves.
2267  *
2268  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2269  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2270  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2271  *
2272  * This should happen rarely.
2273  *
2274  * Return: 0
2275  */
2276 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2277 {
2278         struct worker *rescuer = __rescuer;
2279         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2280         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2281         bool should_stop;
2282
2283         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2284
2285         /*
2286          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2287          * doesn't participate in concurrency management.
2288          */
2289         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2290 repeat:
2291         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2292
2293         /*
2294          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2295          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2296          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2297          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2298          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2299          * list is always empty on exit.
2300          */
2301         should_stop = kthread_should_stop();
2302
2303         /* see whether any pwq is asking for help */
2304         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2305
2306         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2307                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2308                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2309                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2310                 struct work_struct *work, *n;
2311                 bool first = true;
2312
2313                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2314                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2315
2316                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2317
2318                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2319
2320                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2321                 rescuer->pool = pool;
2322
2323                 /*
2324                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2325                  * process'em.
2326                  */
2327                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2328                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2329                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2330                                 if (first)
2331                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2332                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2333                         }
2334                         first = false;
2335                 }
2336
2337                 if (!list_empty(scheduled)) {
2338                         process_scheduled_works(rescuer);
2339
2340                         /*
2341                          * The above execution of rescued work items could
2342                          * have created more to rescue through
2343                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2344                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2345                          * that such back-to-back work items, which may be
2346                          * being used to relieve memory pressure, don't
2347                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2348                          */
2349                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2350                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2351                                 get_pwq(pwq);
2352                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2353                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2354                         }
2355                 }
2356
2357                 /*
2358                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2359                  * go away while we're still attached to it.
2360                  */
2361                 put_pwq(pwq);
2362
2363                 /*
2364                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2365                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2366                  * and stalling the execution.
2367                  */
2368                 if (need_more_worker(pool))
2369                         wake_up_worker(pool);
2370
2371                 rescuer->pool = NULL;
2372                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2373
2374                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2375
2376                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2377         }
2378
2379         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2380
2381         if (should_stop) {
2382                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2383                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2384                 return 0;
2385         }
2386
2387         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2388         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2389         schedule();
2390         goto repeat;
2391 }
2392
2393 /**
2394  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2395  * @target_wq: workqueue being flushed
2396  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2397  *
2398  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2399  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2400  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2401  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2402  * a deadlock.
2403  */
2404 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2405                                    struct work_struct *target_work)
2406 {
2407         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2408         struct worker *worker;
2409
2410         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2411                 return;
2412
2413         worker = current_wq_worker();
2414
2415         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2416                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2417                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2418         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2419                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2420                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%pf",
2421                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2422                   target_wq->name, target_func);
2423 }
2424
2425 struct wq_barrier {
2426         struct work_struct      work;
2427         struct completion       done;
2428         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2429 };
2430
2431 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2432 {
2433         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2434         complete(&barr->done);
2435 }
2436
2437 /**
2438  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2439  * @pwq: pwq to insert barrier into
2440  * @barr: wq_barrier to insert
2441  * @target: target work to attach @barr to
2442  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2443  *
2444  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2445  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2446  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2447  * cpu.
2448  *
2449  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2450  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2451  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2452  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2453  * after a work with LINKED flag set.
2454  *
2455  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2456  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2457  *
2458  * CONTEXT:
2459  * spin_lock_irq(pool->lock).
2460  */
2461 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2462                               struct wq_barrier *barr,
2463                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2464 {
2465         struct list_head *head;
2466         unsigned int linked = 0;
2467
2468         /*
2469          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2470          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2471          * checks and call back into the fixup functions where we
2472          * might deadlock.
2473          */
2474         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2475         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2476         init_completion(&barr->done);
2477         barr->task = current;
2478
2479         /*
2480          * If @target is currently being executed, schedule the
2481          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2482          */
2483         if (worker)
2484                 head = worker->scheduled.next;
2485         else {
2486                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2487
2488                 head = target->entry.next;
2489                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2490                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2491                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2492         }
2493
2494         debug_work_activate(&barr->work);
2495         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2496                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2497 }
2498
2499 /**
2500  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2501  * @wq: workqueue being flushed
2502  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2503  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2504  *
2505  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2506  *
2507  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2508  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2509  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2510  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2511  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2512  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2513  *
2514  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2515  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2516  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2517  * is returned.
2518  *
2519  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2520  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2521  * advanced to @work_color.
2522  *
2523  * CONTEXT:
2524  * mutex_lock(wq->mutex).
2525  *
2526  * Return:
2527  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2528  * otherwise.
2529  */
2530 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2531                                       int flush_color, int work_color)
2532 {
2533         bool wait = false;
2534         struct pool_workqueue *pwq;
2535
2536         if (flush_color >= 0) {
2537                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2538                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2539         }
2540
2541         for_each_pwq(pwq, wq) {
2542                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2543
2544                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2545
2546                 if (flush_color >= 0) {
2547                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2548
2549                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2550                                 pwq->flush_color = flush_color;
2551                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2552                                 wait = true;
2553                         }
2554                 }
2555
2556                 if (work_color >= 0) {
2557                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2558                         pwq->work_color = work_color;
2559                 }
2560
2561                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2562         }
2563
2564         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2565                 complete(&wq->first_flusher->done);
2566
2567         return wait;
2568 }
2569
2570 /**
2571  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2572  * @wq: workqueue to flush
2573  *
2574  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2575  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2576  */
2577 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2578 {
2579         struct wq_flusher this_flusher = {
2580                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2581                 .flush_color = -1,
2582                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2583         };
2584         int next_color;
2585
2586         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2587         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2588
2589         mutex_lock(&wq->mutex);
2590
2591         /*
2592          * Start-to-wait phase
2593          */
2594         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2595
2596         if (next_color != wq->flush_color) {
2597                 /*
2598                  * Color space is not full.  The current work_color
2599                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2600                  * by one.
2601                  */
2602                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2603                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2604                 wq->work_color = next_color;
2605
2606                 if (!wq->first_flusher) {
2607                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2608                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2609
2610                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2611
2612                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2613                                                        wq->work_color)) {
2614                                 /* nothing to flush, done */
2615                                 wq->flush_color = next_color;
2616                                 wq->first_flusher = NULL;
2617                                 goto out_unlock;
2618                         }
2619                 } else {
2620                         /* wait in queue */
2621                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2622                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2623                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2624                 }
2625         } else {
2626                 /*
2627                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2628                  * The next flush completion will assign us
2629                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2630                  */
2631                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2632         }
2633
2634         check_flush_dependency(wq, NULL);
2635
2636         mutex_unlock(&wq->mutex);
2637
2638         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2639
2640         /*
2641          * Wake-up-and-cascade phase
2642          *
2643          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2644          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2645          */
2646         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2647                 return;
2648
2649         mutex_lock(&wq->mutex);
2650
2651         /* we might have raced, check again with mutex held */
2652         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2653                 goto out_unlock;
2654
2655         wq->first_flusher = NULL;
2656
2657         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2658         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2659
2660         while (true) {
2661                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2662
2663                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2664                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2665                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2666                                 break;
2667                         list_del_init(&next->list);
2668                         complete(&next->done);
2669                 }
2670
2671                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2672                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2673
2674                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2675                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2676
2677                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2678                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2679                         /*
2680                          * Assign the same color to all overflowed
2681                          * flushers, advance work_color and append to
2682                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2683                          * phase for these overflowed flushers.
2684                          */
2685                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2686                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2687
2688                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2689
2690                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2691                                               &wq->flusher_queue);
2692                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2693                 }
2694
2695                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2696                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2697                         break;
2698                 }
2699
2700                 /*
2701                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2702                  * the new first flusher and arm pwqs.
2703                  */
2704                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2705                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2706
2707                 list_del_init(&next->list);
2708                 wq->first_flusher = next;
2709
2710                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2711                         break;
2712
2713                 /*
2714                  * Meh... this color is already done, clear first
2715                  * flusher and repeat cascading.
2716                  */
2717                 wq->first_flusher = NULL;
2718         }
2719
2720 out_unlock:
2721         mutex_unlock(&wq->mutex);
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2724
2725 /**
2726  * drain_workqueue - drain a workqueue
2727  * @wq: workqueue to drain
2728  *
2729  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2730  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2731  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2732  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2733  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2734  * takes too long.
2735  */
2736 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2737 {
2738         unsigned int flush_cnt = 0;
2739         struct pool_workqueue *pwq;
2740
2741         /*
2742          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2743          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2744          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2745          */
2746         mutex_lock(&wq->mutex);
2747         if (!wq->nr_drainers++)
2748                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2749         mutex_unlock(&wq->mutex);
2750 reflush:
2751         flush_workqueue(wq);
2752
2753         mutex_lock(&wq->mutex);
2754
2755         for_each_pwq(pwq, wq) {
2756                 bool drained;
2757
2758                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2759                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2760                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2761
2762                 if (drained)
2763                         continue;
2764
2765                 if (++flush_cnt == 10 ||
2766                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2767                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2768                                 wq->name, flush_cnt);
2769
2770                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2771                 goto reflush;
2772         }
2773
2774         if (!--wq->nr_drainers)
2775                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2776         mutex_unlock(&wq->mutex);
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2779
2780 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2781 {
2782         struct worker *worker = NULL;
2783         struct worker_pool *pool;
2784         struct pool_workqueue *pwq;
2785
2786         might_sleep();
2787
2788         local_irq_disable();
2789         pool = get_work_pool(work);
2790         if (!pool) {
2791                 local_irq_enable();
2792                 return false;
2793         }
2794
2795         spin_lock(&pool->lock);
2796         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2797         pwq = get_work_pwq(work);
2798         if (pwq) {
2799                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2800                         goto already_gone;
2801         } else {
2802                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2803                 if (!worker)
2804                         goto already_gone;
2805                 pwq = worker->current_pwq;
2806         }
2807
2808         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
2809
2810         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2811         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2812
2813         /*
2814          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2815          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2816          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2817          * access.
2818          */
2819         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2820                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2821         else
2822                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2823         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2824
2825         return true;
2826 already_gone:
2827         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2828         return false;
2829 }
2830
2831 /**
2832  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2833  * @work: the work to flush
2834  *
2835  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2836  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2837  *
2838  * Return:
2839  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2840  * %false if it was already idle.
2841  */
2842 bool flush_work(struct work_struct *work)
2843 {
2844         struct wq_barrier barr;
2845
2846         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2847         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2848
2849         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2850                 wait_for_completion(&barr.done);
2851                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2852                 return true;
2853         } else {
2854                 return false;
2855         }
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2858
2859 struct cwt_wait {
2860         wait_queue_t            wait;
2861         struct work_struct      *work;
2862 };
2863
2864 static int cwt_wakefn(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2865 {
2866         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2867
2868         if (cwait->work != key)
2869                 return 0;
2870         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2871 }
2872
2873 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2874 {
2875         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2876         unsigned long flags;
2877         int ret;
2878
2879         do {
2880                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2881                 /*
2882                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2883                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2884                  * because we may get scheduled between @work's completion
2885                  * and the other canceling task resuming and clearing
2886                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2887                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2888                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2889                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2890                  * we're hogging the CPU.
2891                  *
2892                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2893                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2894                  * wake function which matches @work along with exclusive
2895                  * wait and wakeup.
2896                  */
2897                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2898                         struct cwt_wait cwait;
2899
2900                         init_wait(&cwait.wait);
2901                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2902                         cwait.work = work;
2903
2904                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2905                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2906                         if (work_is_canceling(work))
2907                                 schedule();
2908                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2909                 }
2910         } while (unlikely(ret < 0));
2911
2912         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2913         mark_work_canceling(work);
2914         local_irq_restore(flags);
2915
2916         flush_work(work);
2917         clear_work_data(work);
2918
2919         /*
2920          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2921          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2922          * visible there.
2923          */
2924         smp_mb();
2925         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2926                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2927
2928         return ret;
2929 }
2930
2931 /**
2932  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2933  * @work: the work to cancel
2934  *
2935  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2936  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2937  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2938  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2939  *
2940  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2941  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2942  *
2943  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2944  * queued can't be destroyed before this function returns.
2945  *
2946  * Return:
2947  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2948  */
2949 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2950 {
2951         return __cancel_work_timer(work, false);
2952 }
2953 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2954
2955 /**
2956  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2957  * @dwork: the delayed work to flush
2958  *
2959  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2960  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2961  * considers the last queueing instance of @dwork.
2962  *
2963  * Return:
2964  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2965  * %false if it was already idle.
2966  */
2967 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2968 {
2969         local_irq_disable();
2970         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2971                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2972         local_irq_enable();
2973         return flush_work(&dwork->work);
2974 }
2975 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2976
2977 /**
2978  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2979  * @dwork: delayed_work to cancel
2980  *
2981  * Kill off a pending delayed_work.
2982  *
2983  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2984  * pending.
2985  *
2986  * Note:
2987  * The work callback function may still be running on return, unless
2988  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2989  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2990  *
2991  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2992  */
2993 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2994 {
2995         unsigned long flags;
2996         int ret;
2997
2998         do {
2999                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
3000         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3001
3002         if (unlikely(ret < 0))
3003                 return false;
3004
3005         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
3006                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
3007         local_irq_restore(flags);
3008         return ret;
3009 }
3010 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3011
3012 /**
3013  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3014  * @dwork: the delayed work cancel
3015  *
3016  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3017  *
3018  * Return:
3019  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3020  */
3021 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3022 {
3023         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3024 }
3025 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3026
3027 /**
3028  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3029  * @func: the function to call
3030  *
3031  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3032  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3033  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3034  *
3035  * Return:
3036  * 0 on success, -errno on failure.
3037  */
3038 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3039 {
3040         int cpu;
3041         struct work_struct __percpu *works;
3042
3043         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3044         if (!works)
3045                 return -ENOMEM;
3046
3047         get_online_cpus();
3048
3049         for_each_online_cpu(cpu) {
3050                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3051
3052                 INIT_WORK(work, func);
3053                 schedule_work_on(cpu, work);
3054         }
3055
3056         for_each_online_cpu(cpu)
3057                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3058
3059         put_online_cpus();
3060         free_percpu(works);
3061         return 0;
3062 }
3063
3064 /**
3065  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3066  * @fn:         the function to execute
3067  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3068  *              be available when the work executes)
3069  *
3070  * Executes the function immediately if process context is available,
3071  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3072  *
3073  * Return:      0 - function was executed
3074  *              1 - function was scheduled for execution
3075  */
3076 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3077 {
3078         if (!in_interrupt()) {
3079                 fn(&ew->work);
3080                 return 0;
3081         }
3082
3083         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3084         schedule_work(&ew->work);
3085
3086         return 1;
3087 }
3088 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3089
3090 /**
3091  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3092  * @attrs: workqueue_attrs to free
3093  *
3094  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3095  */
3096 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3097 {
3098         if (attrs) {
3099                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3100                 kfree(attrs);
3101         }
3102 }
3103
3104 /**
3105  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3106  * @gfp_mask: allocation mask to use
3107  *
3108  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3109  * return it.
3110  *
3111  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3112  */
3113 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3114 {
3115         struct workqueue_attrs *attrs;
3116
3117         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3118         if (!attrs)
3119                 goto fail;
3120         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3121                 goto fail;
3122
3123         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3124         return attrs;
3125 fail:
3126         free_workqueue_attrs(attrs);
3127         return NULL;
3128 }
3129
3130 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3131                                  const struct workqueue_attrs *from)
3132 {
3133         to->nice = from->nice;
3134         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3135         /*
3136          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3137          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3138          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3139          */
3140         to->no_numa = from->no_numa;
3141 }
3142
3143 /* hash value of the content of @attr */
3144 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3145 {
3146         u32 hash = 0;
3147
3148         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3149         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3150                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3151         return hash;
3152 }
3153
3154 /* content equality test */
3155 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3156                           const struct workqueue_attrs *b)
3157 {
3158         if (a->nice != b->nice)
3159                 return false;
3160         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3161                 return false;
3162         return true;
3163 }
3164
3165 /**
3166  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3167  * @pool: worker_pool to initialize
3168  *
3169  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3170  *
3171  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3172  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3173  * on @pool safely to release it.
3174  */
3175 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3176 {
3177         spin_lock_init(&pool->lock);
3178         pool->id = -1;
3179         pool->cpu = -1;
3180         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3181         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3182         pool->watchdog_ts = jiffies;
3183         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3184         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3185         hash_init(pool->busy_hash);
3186
3187         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3188         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3189         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3190
3191         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3192                     (unsigned long)pool);
3193
3194         mutex_init(&pool->manager_arb);
3195         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3196         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3197
3198         ida_init(&pool->worker_ida);
3199         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3200         pool->refcnt = 1;
3201
3202         /* shouldn't fail above this point */
3203         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3204         if (!pool->attrs)
3205                 return -ENOMEM;
3206         return 0;
3207 }
3208
3209 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3210 {
3211         struct workqueue_struct *wq =
3212                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3213
3214         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3215                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3216         else
3217                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3218
3219         kfree(wq->rescuer);
3220         kfree(wq);
3221 }
3222
3223 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3224 {
3225         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3226
3227         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3228         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3229         kfree(pool);
3230 }
3231
3232 /**
3233  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3234  * @pool: worker_pool to put
3235  *
3236  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3237  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3238  * and this function should be able to release pools which went through,
3239  * successfully or not, init_worker_pool().
3240  *
3241  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3242  */
3243 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3244 {
3245         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3246         struct worker *worker;
3247
3248         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3249
3250         if (--pool->refcnt)
3251                 return;
3252
3253         /* sanity checks */
3254         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3255             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3256                 return;
3257
3258         /* release id and unhash */
3259         if (pool->id >= 0)
3260                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3261         hash_del(&pool->hash_node);
3262
3263         /*
3264          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3265          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3266          * attach_mutex.
3267          */
3268         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3269
3270         spin_lock_irq(&pool->lock);
3271         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3272                 destroy_worker(worker);
3273         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3274         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3275
3276         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3277         if (!list_empty(&pool->workers))
3278                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3279         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3280
3281         if (pool->detach_completion)
3282                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3283
3284         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3285
3286         /* shut down the timers */
3287         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3288         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3289
3290         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3291         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3292 }
3293
3294 /**
3295  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3296  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3297  *
3298  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3299  * reference count and return it.  If there already is a matching
3300  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3301  * create a new one.
3302  *
3303  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3304  *
3305  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3306  * On failure, %NULL.
3307  */
3308 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3309 {
3310         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3311         struct worker_pool *pool;
3312         int node;
3313         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3314
3315         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3316
3317         /* do we already have a matching pool? */
3318         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3319                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3320                         pool->refcnt++;
3321                         return pool;
3322                 }
3323         }
3324
3325         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3326         if (wq_numa_enabled) {
3327                 for_each_node(node) {
3328                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3329                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3330                                 target_node = node;
3331                                 break;
3332                         }
3333                 }
3334         }
3335
3336         /* nope, create a new one */
3337         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3338         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3339                 goto fail;
3340
3341         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3342         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3343         pool->node = target_node;
3344
3345         /*
3346          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3347          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3348          */
3349         pool->attrs->no_numa = false;
3350
3351         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3352                 goto fail;
3353
3354         /* create and start the initial worker */
3355         if (!create_worker(pool))
3356                 goto fail;
3357
3358         /* install */
3359         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3360
3361         return pool;
3362 fail:
3363         if (pool)
3364                 put_unbound_pool(pool);
3365         return NULL;
3366 }
3367
3368 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3369 {
3370         kmem_cache_free(pwq_cache,
3371                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3372 }
3373
3374 /*
3375  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3376  * and needs to be destroyed.
3377  */
3378 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3379 {
3380         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3381                                                   unbound_release_work);
3382         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3383         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3384         bool is_last;
3385
3386         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3387                 return;
3388
3389         mutex_lock(&wq->mutex);
3390         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3391         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3392         mutex_unlock(&wq->mutex);
3393
3394         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3395         put_unbound_pool(pool);
3396         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3397
3398         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3399
3400         /*
3401          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3402          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3403          */
3404         if (is_last)
3405                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3406 }
3407
3408 /**
3409  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3410  * @pwq: target pool_workqueue
3411  *
3412  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3413  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3414  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3415  */
3416 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3417 {
3418         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3419         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3420
3421         /* for @wq->saved_max_active */
3422         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3423
3424         /* fast exit for non-freezable wqs */
3425         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3426                 return;
3427
3428         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3429
3430         /*
3431          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3432          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3433          * is updated and visible.
3434          */
3435         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3436                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3437
3438                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3439                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3440                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3441
3442                 /*
3443                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3444                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3445                  */
3446                 wake_up_worker(pwq->pool);
3447         } else {
3448                 pwq->max_active = 0;
3449         }
3450
3451         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3452 }
3453
3454 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3455 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3456                      struct worker_pool *pool)
3457 {
3458         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3459
3460         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3461
3462         pwq->pool = pool;
3463         pwq->wq = wq;
3464         pwq->flush_color = -1;
3465         pwq->refcnt = 1;
3466         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3467         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3468         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3469         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3470 }
3471
3472 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3473 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3474 {
3475         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3476
3477         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3478
3479         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3480         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3481                 return;
3482
3483         /* set the matching work_color */
3484         pwq->work_color = wq->work_color;
3485
3486         /* sync max_active to the current setting */
3487         pwq_adjust_max_active(pwq);
3488
3489         /* link in @pwq */
3490         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3491 }
3492
3493 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3494 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3495                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3496 {
3497         struct worker_pool *pool;
3498         struct pool_workqueue *pwq;
3499
3500         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3501
3502         pool = get_unbound_pool(attrs);
3503         if (!pool)
3504                 return NULL;
3505
3506         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3507         if (!pwq) {
3508                 put_unbound_pool(pool);
3509                 return NULL;
3510         }
3511
3512         init_pwq(pwq, wq, pool);
3513         return pwq;
3514 }
3515
3516 /**
3517  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3518  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3519  * @node: the target NUMA node
3520  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3521  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3522  *
3523  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3524  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3525  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3526  *
3527  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3528  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3529  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3530  * @attrs->cpumask.
3531  *
3532  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3533  * stable.
3534  *
3535  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3536  * %false if equal.
3537  */
3538 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3539                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3540 {
3541         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3542                 goto use_dfl;
3543
3544         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3545         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3546         if (cpu_going_down >= 0)
3547                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3548
3549         if (cpumask_empty(cpumask))
3550                 goto use_dfl;
3551
3552         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3553         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3554         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3555
3556 use_dfl:
3557         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3558         return false;
3559 }
3560
3561 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3562 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3563                                                    int node,
3564                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3565 {
3566         struct pool_workqueue *old_pwq;
3567
3568         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3569         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3570
3571         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3572         link_pwq(pwq);
3573
3574         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3575         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3576         return old_pwq;
3577 }
3578
3579 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3580 struct apply_wqattrs_ctx {
3581         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3582         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3583         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3584         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3585         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3586 };
3587
3588 /* free the resources after success or abort */
3589 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3590 {
3591         if (ctx) {
3592                 int node;
3593
3594                 for_each_node(node)
3595                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3596                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3597
3598                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3599
3600                 kfree(ctx);
3601         }
3602 }
3603
3604 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3605 static struct apply_wqattrs_ctx *
3606 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3607                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3608 {
3609         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3610         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3611         int node;
3612
3613         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3614
3615         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx) + nr_node_ids * sizeof(ctx->pwq_tbl[0]),
3616                       GFP_KERNEL);
3617
3618         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3619         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3620         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3621                 goto out_free;
3622
3623         /*
3624          * Calculate the attrs of the default pwq.
3625          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3626          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3627          */
3628         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3629         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3630         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3631                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3632
3633         /*
3634          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3635          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3636          * pools.
3637          */
3638         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3639
3640         /*
3641          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3642          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3643          * it even if we don't use it immediately.
3644          */
3645         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3646         if (!ctx->dfl_pwq)
3647                 goto out_free;
3648
3649         for_each_node(node) {
3650                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3651                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3652                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3653                                 goto out_free;
3654                 } else {
3655                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3656                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3657                 }
3658         }
3659
3660         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3661         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3662         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3663         ctx->attrs = new_attrs;
3664
3665         ctx->wq = wq;
3666         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3667         return ctx;
3668
3669 out_free:
3670         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3671         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3672         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3673         return NULL;
3674 }
3675
3676 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3677 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3678 {
3679         int node;
3680
3681         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3682         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3683
3684         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3685
3686         /* save the previous pwq and install the new one */
3687         for_each_node(node)
3688                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3689                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3690
3691         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3692         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3693         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3694
3695         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3696 }
3697
3698 static void apply_wqattrs_lock(void)
3699 {
3700         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3701         get_online_cpus();
3702         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3703 }
3704
3705 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3706 {
3707         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3708         put_online_cpus();
3709 }
3710
3711 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3712                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3713 {
3714         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3715
3716         /* only unbound workqueues can change attributes */
3717         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3718                 return -EINVAL;
3719
3720         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3721         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
3725         if (!ctx)
3726                 return -ENOMEM;
3727
3728         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
3729         apply_wqattrs_commit(ctx);
3730         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3731
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 /**
3736  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3737  * @wq: the target workqueue
3738  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3739  *
3740  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3741  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3742  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3743  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3744  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3745  * back-to-back will stay on its current pwq.
3746  *
3747  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3748  *
3749  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3750  */
3751 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3752                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3753 {
3754         int ret;
3755
3756         apply_wqattrs_lock();
3757         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
3758         apply_wqattrs_unlock();
3759
3760         return ret;
3761 }
3762
3763 /**
3764  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3765  * @wq: the target workqueue
3766  * @cpu: the CPU coming up or going down
3767  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3768  *
3769  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3770  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3771  * @wq accordingly.
3772  *
3773  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3774  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3775  * correct.
3776  *
3777  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3778  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3779  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3780  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3781  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3782  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3783  * CPU_DOWN_PREPARE.
3784  */
3785 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3786                                    bool online)
3787 {
3788         int node = cpu_to_node(cpu);
3789         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3790         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3791         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3792         cpumask_t *cpumask;
3793
3794         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3795
3796         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
3797             wq->unbound_attrs->no_numa)
3798                 return;
3799
3800         /*
3801          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3802          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3803          * CPU hotplug exclusion.
3804          */
3805         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3806         cpumask = target_attrs->cpumask;
3807
3808         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3809         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3810
3811         /*
3812          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3813          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
3814          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
3815          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
3816          */
3817         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3818                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3819                         return;
3820         } else {
3821                 goto use_dfl_pwq;
3822         }
3823
3824         /* create a new pwq */
3825         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3826         if (!pwq) {
3827                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3828                         wq->name);
3829                 goto use_dfl_pwq;
3830         }
3831
3832         /* Install the new pwq. */
3833         mutex_lock(&wq->mutex);
3834         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3835         goto out_unlock;
3836
3837 use_dfl_pwq:
3838         mutex_lock(&wq->mutex);
3839         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3840         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3841         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3842         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3843 out_unlock:
3844         mutex_unlock(&wq->mutex);
3845         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3846 }
3847
3848 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3849 {
3850         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3851         int cpu, ret;
3852
3853         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3854                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3855                 if (!wq->cpu_pwqs)
3856                         return -ENOMEM;
3857
3858                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3859                         struct pool_workqueue *pwq =
3860                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3861                         struct worker_pool *cpu_pools =
3862                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3863
3864                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3865
3866                         mutex_lock(&wq->mutex);
3867                         link_pwq(pwq);
3868                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3869                 }
3870                 return 0;
3871         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3872                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3873                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3874                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3875                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3876                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3877                 return ret;
3878         } else {
3879                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3880         }
3881 }
3882
3883 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3884                                const char *name)
3885 {
3886         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3887
3888         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3889                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3890                         max_active, name, 1, lim);
3891
3892         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3893 }
3894
3895 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3896                                                unsigned int flags,
3897                                                int max_active,
3898                                                struct lock_class_key *key,
3899                                                const char *lock_name, ...)
3900 {
3901         size_t tbl_size = 0;
3902         va_list args;
3903         struct workqueue_struct *wq;
3904         struct pool_workqueue *pwq;
3905
3906         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
3907         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
3908                 flags |= WQ_UNBOUND;
3909
3910         /* allocate wq and format name */
3911         if (flags & WQ_UNBOUND)
3912                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
3913
3914         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
3915         if (!wq)
3916                 return NULL;
3917
3918         if (flags & WQ_UNBOUND) {
3919                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3920                 if (!wq->unbound_attrs)
3921                         goto err_free_wq;
3922         }
3923
3924         va_start(args, lock_name);
3925         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
3926         va_end(args);
3927
3928         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3929         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3930
3931         /* init wq */
3932         wq->flags = flags;
3933         wq->saved_max_active = max_active;
3934         mutex_init(&wq->mutex);
3935         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3936         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3937         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3938         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3939         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3940
3941         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3942         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3943
3944         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3945                 goto err_free_wq;
3946
3947         /*
3948          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3949          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3950          */
3951         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
3952                 struct worker *rescuer;
3953
3954                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
3955                 if (!rescuer)
3956                         goto err_destroy;
3957
3958                 rescuer->rescue_wq = wq;
3959                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3960                                                wq->name);
3961                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
3962                         kfree(rescuer);
3963                         goto err_destroy;
3964                 }
3965
3966                 wq->rescuer = rescuer;
3967                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
3968                 wake_up_process(rescuer->task);
3969         }
3970
3971         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
3972                 goto err_destroy;
3973
3974         /*
3975          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
3976          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
3977          * list.
3978          */
3979         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3980
3981         mutex_lock(&wq->mutex);
3982         for_each_pwq(pwq, wq)
3983                 pwq_adjust_max_active(pwq);
3984         mutex_unlock(&wq->mutex);
3985
3986         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
3987
3988         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3989
3990         return wq;
3991
3992 err_free_wq:
3993         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3994         kfree(wq);
3995         return NULL;
3996 err_destroy:
3997         destroy_workqueue(wq);
3998         return NULL;
3999 }
4000 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4001
4002 /**
4003  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4004  * @wq: target workqueue
4005  *
4006  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4007  */
4008 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4009 {
4010         struct pool_workqueue *pwq;
4011         int node;
4012
4013         /* drain it before proceeding with destruction */
4014         drain_workqueue(wq);
4015
4016         /* sanity checks */
4017         mutex_lock(&wq->mutex);
4018         for_each_pwq(pwq, wq) {
4019                 int i;
4020
4021                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4022                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4023                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4024                                 return;
4025                         }
4026                 }
4027
4028                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4029                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4030                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4031                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4032                         return;
4033                 }
4034         }
4035         mutex_unlock(&wq->mutex);
4036
4037         /*
4038          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4039          * flushing is complete in case freeze races us.
4040          */
4041         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4042         list_del_rcu(&wq->list);
4043         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4044
4045         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4046
4047         if (wq->rescuer)
4048                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4049
4050         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4051                 /*
4052                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4053                  * schedule RCU free.
4054                  */
4055                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4056         } else {
4057                 /*
4058                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4059                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4060                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4061                  */
4062                 for_each_node(node) {
4063                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4064                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4065                         put_pwq_unlocked(pwq);
4066                 }
4067
4068                 /*
4069                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4070                  * put.  Don't access it afterwards.
4071                  */
4072                 pwq = wq->dfl_pwq;
4073                 wq->dfl_pwq = NULL;
4074                 put_pwq_unlocked(pwq);
4075         }
4076 }
4077 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4078
4079 /**
4080  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4081  * @wq: target workqueue
4082  * @max_active: new max_active value.
4083  *
4084  * Set max_active of @wq to @max_active.
4085  *
4086  * CONTEXT:
4087  * Don't call from IRQ context.
4088  */
4089 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4090 {
4091         struct pool_workqueue *pwq;
4092
4093         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4094         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
4095                 return;
4096
4097         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4098
4099         mutex_lock(&wq->mutex);
4100
4101         wq->saved_max_active = max_active;
4102
4103         for_each_pwq(pwq, wq)
4104                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4105
4106         mutex_unlock(&wq->mutex);
4107 }
4108 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4109
4110 /**
4111  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4112  *
4113  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4114  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4115  *
4116  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4117  */
4118 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4119 {
4120         struct worker *worker = current_wq_worker();
4121
4122         return worker && worker->rescue_wq;
4123 }
4124
4125 /**
4126  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4127  * @cpu: CPU in question
4128  * @wq: target workqueue
4129  *
4130  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4131  * no synchronization around this function and the test result is
4132  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4133  *
4134  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4135  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4136  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4137  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4138  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4139  *
4140  * Return:
4141  * %true if congested, %false otherwise.
4142  */
4143 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4144 {
4145         struct pool_workqueue *pwq;
4146         bool ret;
4147
4148         rcu_read_lock_sched();
4149
4150         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4151                 cpu = smp_processor_id();
4152
4153         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4154                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4155         else
4156                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4157
4158         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4159         rcu_read_unlock_sched();
4160
4161         return ret;
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4164
4165 /**
4166  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4167  * @work: the work to be tested
4168  *
4169  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4170  * synchronization around this function and the test result is
4171  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4172  *
4173  * Return:
4174  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4175  */
4176 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4177 {
4178         struct worker_pool *pool;
4179         unsigned long flags;
4180         unsigned int ret = 0;
4181
4182         if (work_pending(work))
4183                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4184
4185         local_irq_save(flags);
4186         pool = get_work_pool(work);
4187         if (pool) {
4188                 spin_lock(&pool->lock);
4189                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4190                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4191                 spin_unlock(&pool->lock);
4192         }
4193         local_irq_restore(flags);
4194
4195         return ret;
4196 }
4197 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4198
4199 /**
4200  * set_worker_desc - set description for the current work item
4201  * @fmt: printf-style format string
4202  * @...: arguments for the format string
4203  *
4204  * This function can be called by a running work function to describe what
4205  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4206  * information will be printed out together to help debugging.  The
4207  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4208  */
4209 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4210 {
4211         struct worker *worker = current_wq_worker();
4212         va_list args;
4213
4214         if (worker) {
4215                 va_start(args, fmt);
4216                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4217                 va_end(args);
4218                 worker->desc_valid = true;
4219         }
4220 }
4221
4222 /**
4223  * print_worker_info - print out worker information and description
4224  * @log_lvl: the log level to use when printing
4225  * @task: target task
4226  *
4227  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4228  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4229  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4230  *
4231  * This function can be safely called on any task as long as the
4232  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4233  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4234  */
4235 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4236 {
4237         work_func_t *fn = NULL;
4238         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4239         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4240         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4241         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4242         bool desc_valid = false;
4243         struct worker *worker;
4244
4245         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4246                 return;
4247
4248         /*
4249          * This function is called without any synchronization and @task
4250          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4251          */
4252         worker = probe_kthread_data(task);
4253
4254         /*
4255          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4256          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4257          */
4258         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4259         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4260         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4261         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4262
4263         /* copy worker description */
4264         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4265         if (desc_valid)
4266                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4267
4268         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4269                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4270                 if (desc[0])
4271                         pr_cont(" (%s)", desc);
4272                 pr_cont("\n");
4273         }
4274 }
4275
4276 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4277 {
4278         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4279         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4280                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4281         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4282 }
4283
4284 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4285 {
4286         if (work->func == wq_barrier_func) {
4287                 struct wq_barrier *barr;
4288
4289                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4290
4291                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4292                         task_pid_nr(barr->task));
4293         } else {
4294                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4295         }
4296 }
4297
4298 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4299 {
4300         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4301         struct work_struct *work;
4302         struct worker *worker;
4303         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4304         int bkt;
4305
4306         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4307         pr_cont_pool_info(pool);
4308
4309         pr_cont(" active=%d/%d%s\n", pwq->nr_active, pwq->max_active,
4310                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4311
4312         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4313                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4314                         has_in_flight = true;
4315                         break;
4316                 }
4317         }
4318         if (has_in_flight) {
4319                 bool comma = false;
4320
4321                 pr_info("    in-flight:");
4322                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4323                         if (worker->current_pwq != pwq)
4324                                 continue;
4325
4326                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4327                                 task_pid_nr(worker->task),
4328                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4329                                 worker->current_func);
4330                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4331                                 pr_cont_work(false, work);
4332                         comma = true;
4333                 }
4334                 pr_cont("\n");
4335         }
4336
4337         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4338                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4339                         has_pending = true;
4340                         break;
4341                 }
4342         }
4343         if (has_pending) {
4344                 bool comma = false;
4345
4346                 pr_info("    pending:");
4347                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4348                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4349                                 continue;
4350
4351                         pr_cont_work(comma, work);
4352                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4353                 }
4354                 pr_cont("\n");
4355         }
4356
4357         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4358                 bool comma = false;
4359
4360                 pr_info("    delayed:");
4361                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4362                         pr_cont_work(comma, work);
4363                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4364                 }
4365                 pr_cont("\n");
4366         }
4367 }
4368
4369 /**
4370  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4371  *
4372  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4373  * all busy workqueues and pools.
4374  */
4375 void show_workqueue_state(void)
4376 {
4377         struct workqueue_struct *wq;
4378         struct worker_pool *pool;
4379         unsigned long flags;
4380         int pi;
4381
4382         rcu_read_lock_sched();
4383
4384         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4385
4386         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4387                 struct pool_workqueue *pwq;
4388                 bool idle = true;
4389
4390                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4391                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4392                                 idle = false;
4393                                 break;
4394                         }
4395                 }
4396                 if (idle)
4397                         continue;
4398
4399                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4400
4401                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4402                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4403                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4404                                 show_pwq(pwq);
4405                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4406                 }
4407         }
4408
4409         for_each_pool(pool, pi) {
4410                 struct worker *worker;
4411                 bool first = true;
4412
4413                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4414                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4415                         goto next_pool;
4416
4417                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4418                 pr_cont_pool_info(pool);
4419                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4420                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4421                         pool->nr_workers);
4422                 if (pool->manager)
4423                         pr_cont(" manager: %d",
4424                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4425                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4426                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4427                                 task_pid_nr(worker->task));
4428                         first = false;
4429                 }
4430                 pr_cont("\n");
4431         next_pool:
4432                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4433         }
4434
4435         rcu_read_unlock_sched();
4436 }
4437
4438 /*
4439  * CPU hotplug.
4440  *
4441  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4442  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4443  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4444  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4445  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4446  * blocked draining impractical.
4447  *
4448  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4449  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4450  * cpu comes back online.
4451  */
4452
4453 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4454 {
4455         int cpu = smp_processor_id();
4456         struct worker_pool *pool;
4457         struct worker *worker;
4458
4459         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4460                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4461                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4462
4463                 /*
4464                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4465                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4466                  * except for the ones which are still executing works from
4467                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4468                  * this, they may become diasporas.
4469                  */
4470                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4471                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4472
4473                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4474
4475                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4476                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4477
4478                 /*
4479                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4480                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4481                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4482                  * from other cpus.
4483                  */
4484                 schedule();
4485
4486                 /*
4487                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4488                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4489                  * and keep_working() are always true as long as the
4490                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4491                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4492                  * are served by workers tied to the pool.
4493                  */
4494                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4495
4496                 /*
4497                  * With concurrency management just turned off, a busy
4498                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4499                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4500                  */
4501                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4502                 wake_up_worker(pool);
4503                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4504         }
4505 }
4506
4507 /**
4508  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4509  * @pool: pool of interest
4510  *
4511  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4512  */
4513 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4514 {
4515         struct worker *worker;
4516
4517         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4518
4519         /*
4520          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4521          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4522          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4523          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4524          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4525          */
4526         for_each_pool_worker(worker, pool)
4527                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4528                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4529
4530         spin_lock_irq(&pool->lock);
4531
4532         /*
4533          * XXX: CPU hotplug notifiers are weird and can call DOWN_FAILED
4534          * w/o preceding DOWN_PREPARE.  Work around it.  CPU hotplug is
4535          * being reworked and this can go away in time.
4536          */
4537         if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) {
4538                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4539                 return;
4540         }
4541
4542         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4543
4544         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4545                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4546
4547                 /*
4548                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4549                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4550                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4551                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4552                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4553                  * be bound before @pool->lock is released.
4554                  */
4555                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4556                         wake_up_process(worker->task);
4557
4558                 /*
4559                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4560                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4561                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4562                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4563                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4564                  * concurrency management.  Note that when or whether
4565                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4566                  *
4567                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4568                  * tested without holding any lock in
4569                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4570                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4571                  * management operations.
4572                  */
4573                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4574                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4575                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4576                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4577         }
4578
4579         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4580 }
4581
4582 /**
4583  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4584  * @pool: unbound pool of interest
4585  * @cpu: the CPU which is coming up
4586  *
4587  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4588  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4589  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4590  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4591  */
4592 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4593 {
4594         static cpumask_t cpumask;
4595         struct worker *worker;
4596
4597         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4598
4599         /* is @cpu allowed for @pool? */
4600         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4601                 return;
4602
4603         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4604
4605         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4606         for_each_pool_worker(worker, pool)
4607                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
4608 }
4609
4610 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
4611 {
4612         struct worker_pool *pool;
4613
4614         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4615                 if (pool->nr_workers)
4616                         continue;
4617                 if (!create_worker(pool))
4618                         return -ENOMEM;
4619         }
4620         return 0;
4621 }
4622
4623 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
4624 {
4625         struct worker_pool *pool;
4626         struct workqueue_struct *wq;
4627         int pi;
4628
4629         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4630
4631         for_each_pool(pool, pi) {
4632                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4633
4634                 if (pool->cpu == cpu)
4635                         rebind_workers(pool);
4636                 else if (pool->cpu < 0)
4637                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4638
4639                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4640         }
4641
4642         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4643         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4644                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4645
4646         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4647         return 0;
4648 }
4649
4650 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
4651 {
4652         struct work_struct unbind_work;
4653         struct workqueue_struct *wq;
4654
4655         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4656         INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4657         queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4658
4659         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4660         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4661         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4662                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4663         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4664
4665         /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4666         flush_work(&unbind_work);
4667         destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 #ifdef CONFIG_SMP
4672
4673 struct work_for_cpu {
4674         struct work_struct work;
4675         long (*fn)(void *);
4676         void *arg;
4677         long ret;
4678 };
4679
4680 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4681 {
4682         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4683
4684         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4685 }
4686
4687 /**
4688  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
4689  * @cpu: the cpu to run on
4690  * @fn: the function to run
4691  * @arg: the function arg
4692  *
4693  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4694  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4695  *
4696  * Return: The value @fn returns.
4697  */
4698 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4699 {
4700         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4701
4702         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4703         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4704         flush_work(&wfc.work);
4705         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4706         return wfc.ret;
4707 }
4708 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4709 #endif /* CONFIG_SMP */
4710
4711 #ifdef CONFIG_FREEZER
4712
4713 /**
4714  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4715  *
4716  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4717  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4718  * pool->worklist.
4719  *
4720  * CONTEXT:
4721  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4722  */
4723 void freeze_workqueues_begin(void)
4724 {
4725         struct workqueue_struct *wq;
4726         struct pool_workqueue *pwq;
4727
4728         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4729
4730         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4731         workqueue_freezing = true;
4732
4733         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4734                 mutex_lock(&wq->mutex);
4735                 for_each_pwq(pwq, wq)
4736                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4737                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4738         }
4739
4740         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4741 }
4742
4743 /**
4744  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4745  *
4746  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4747  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4748  *
4749  * CONTEXT:
4750  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4751  *
4752  * Return:
4753  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4754  * is complete.
4755  */
4756 bool freeze_workqueues_busy(void)
4757 {
4758         bool busy = false;
4759         struct workqueue_struct *wq;
4760         struct pool_workqueue *pwq;
4761
4762         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4763
4764         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4765
4766         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4767                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4768                         continue;
4769                 /*
4770                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4771                  * to peek without lock.
4772                  */
4773                 rcu_read_lock_sched();
4774                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4775                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4776                         if (pwq->nr_active) {
4777                                 busy = true;
4778                                 rcu_read_unlock_sched();
4779                                 goto out_unlock;
4780                         }
4781                 }
4782                 rcu_read_unlock_sched();
4783         }
4784 out_unlock:
4785         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4786         return busy;
4787 }
4788
4789 /**
4790  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4791  *
4792  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4793  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4794  *
4795  * CONTEXT:
4796  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4797  */
4798 void thaw_workqueues(void)
4799 {
4800         struct workqueue_struct *wq;
4801         struct pool_workqueue *pwq;
4802
4803         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4804
4805         if (!workqueue_freezing)
4806                 goto out_unlock;
4807
4808         workqueue_freezing = false;
4809
4810         /* restore max_active and repopulate worklist */
4811         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4812                 mutex_lock(&wq->mutex);
4813                 for_each_pwq(pwq, wq)
4814                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4815                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4816         }
4817
4818 out_unlock:
4819         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4820 }
4821 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4822
4823 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
4824 {
4825         LIST_HEAD(ctxs);
4826         int ret = 0;
4827         struct workqueue_struct *wq;
4828         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
4829
4830         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4831
4832         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4833                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4834                         continue;
4835                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4836                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
4837                         continue;
4838
4839                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
4840                 if (!ctx) {
4841                         ret = -ENOMEM;
4842                         break;
4843                 }
4844
4845                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
4846         }
4847
4848         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
4849                 if (!ret)
4850                         apply_wqattrs_commit(ctx);
4851                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4852         }
4853
4854         return ret;
4855 }
4856
4857 /**
4858  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
4859  *  @cpumask: the cpumask to set
4860  *
4861  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
4862  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
4863  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
4864  *
4865  *  Retun:      0       - Success
4866  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
4867  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
4868  */
4869 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
4870 {
4871         int ret = -EINVAL;
4872         cpumask_var_t saved_cpumask;
4873
4874         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
4875                 return -ENOMEM;
4876
4877         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
4878         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
4879                 apply_wqattrs_lock();
4880
4881                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
4882                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
4883
4884                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
4885                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
4886                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
4887
4888                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
4889                 if (ret < 0)
4890                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
4891
4892                 apply_wqattrs_unlock();
4893         }
4894
4895         free_cpumask_var(saved_cpumask);
4896         return ret;
4897 }
4898
4899 #ifdef CONFIG_SYSFS
4900 /*
4901  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
4902  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
4903  * following attributes.
4904  *
4905  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
4906  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
4907  *
4908  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
4909  *
4910  *  id          RO int  : the associated pool ID
4911  *  nice        RW int  : nice value of the workers
4912  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
4913  */
4914 struct wq_device {
4915         struct workqueue_struct         *wq;
4916         struct device                   dev;
4917 };
4918
4919 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
4920 {
4921         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4922
4923         return wq_dev->wq;
4924 }
4925
4926 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4927                             char *buf)
4928 {
4929         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4930
4931         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
4932 }
4933 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
4934
4935 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
4936                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4937 {
4938         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4939
4940         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
4941 }
4942
4943 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
4944                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
4945                                 size_t count)
4946 {
4947         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4948         int val;
4949
4950         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
4951                 return -EINVAL;
4952
4953         workqueue_set_max_active(wq, val);
4954         return count;
4955 }
4956 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
4957
4958 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
4959         &dev_attr_per_cpu.attr,
4960         &dev_attr_max_active.attr,
4961         NULL,
4962 };
4963 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
4964
4965 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
4966                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
4967 {
4968         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4969         const char *delim = "";
4970         int node, written = 0;
4971
4972         rcu_read_lock_sched();
4973         for_each_node(node) {
4974                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
4975                                      "%s%d:%d", delim, node,
4976                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
4977                 delim = " ";
4978         }
4979         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
4980         rcu_read_unlock_sched();
4981
4982         return written;
4983 }
4984
4985 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4986                             char *buf)
4987 {
4988         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4989         int written;
4990
4991         mutex_lock(&wq->mutex);
4992         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
4993         mutex_unlock(&wq->mutex);
4994
4995         return written;
4996 }
4997
4998 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
4999 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5000 {
5001         struct workqueue_attrs *attrs;
5002
5003         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5004
5005         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5006         if (!attrs)
5007                 return NULL;
5008
5009         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5010         return attrs;
5011 }
5012
5013 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5014                              const char *buf, size_t count)
5015 {
5016         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5017         struct workqueue_attrs *attrs;
5018         int ret = -ENOMEM;
5019
5020         apply_wqattrs_lock();
5021
5022         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5023         if (!attrs)
5024                 goto out_unlock;
5025
5026         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5027             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5028                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5029         else
5030                 ret = -EINVAL;
5031
5032 out_unlock:
5033         apply_wqattrs_unlock();
5034         free_workqueue_attrs(attrs);
5035         return ret ?: count;
5036 }
5037
5038 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5039                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5040 {
5041         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5042         int written;
5043
5044         mutex_lock(&wq->mutex);
5045         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5046                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5047         mutex_unlock(&wq->mutex);
5048         return written;
5049 }
5050
5051 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5052                                 struct device_attribute *attr,
5053                                 const char *buf, size_t count)
5054 {
5055         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5056         struct workqueue_attrs *attrs;
5057         int ret = -ENOMEM;
5058
5059         apply_wqattrs_lock();
5060
5061         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5062         if (!attrs)
5063                 goto out_unlock;
5064
5065         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5066         if (!ret)
5067                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5068
5069 out_unlock:
5070         apply_wqattrs_unlock();
5071         free_workqueue_attrs(attrs);
5072         return ret ?: count;
5073 }
5074
5075 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5076                             char *buf)
5077 {
5078         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5079         int written;
5080
5081         mutex_lock(&wq->mutex);
5082         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5083                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5084         mutex_unlock(&wq->mutex);
5085
5086         return written;
5087 }
5088
5089 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5090                              const char *buf, size_t count)
5091 {
5092         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5093         struct workqueue_attrs *attrs;
5094         int v, ret = -ENOMEM;
5095
5096         apply_wqattrs_lock();
5097
5098         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5099         if (!attrs)
5100                 goto out_unlock;
5101
5102         ret = -EINVAL;
5103         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5104                 attrs->no_numa = !v;
5105                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5106         }
5107
5108 out_unlock:
5109         apply_wqattrs_unlock();
5110         free_workqueue_attrs(attrs);
5111         return ret ?: count;
5112 }
5113
5114 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5115         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5116         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5117         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5118         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5119         __ATTR_NULL,
5120 };
5121
5122 static struct bus_type wq_subsys = {
5123         .name                           = "workqueue",
5124         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5125 };
5126
5127 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5128                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5129 {
5130         int written;
5131
5132         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5133         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5134                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5135         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5136
5137         return written;
5138 }
5139
5140 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5141                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5142 {
5143         cpumask_var_t cpumask;
5144         int ret;
5145
5146         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5147                 return -ENOMEM;
5148
5149         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5150         if (!ret)
5151                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5152
5153         free_cpumask_var(cpumask);
5154         return ret ? ret : count;
5155 }
5156
5157 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5158         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5159                wq_unbound_cpumask_store);
5160
5161 static int __init wq_sysfs_init(void)
5162 {
5163         int err;
5164
5165         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5166         if (err)
5167                 return err;
5168
5169         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5170 }
5171 core_initcall(wq_sysfs_init);
5172
5173 static void wq_device_release(struct device *dev)
5174 {
5175         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5176
5177         kfree(wq_dev);
5178 }
5179
5180 /**
5181  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5182  * @wq: the workqueue to register
5183  *
5184  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5185  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5186  * which is the preferred method.
5187  *
5188  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5189  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5190  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5191  * attributes.
5192  *
5193  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5194  */
5195 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5196 {
5197         struct wq_device *wq_dev;
5198         int ret;
5199
5200         /*
5201          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5202          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5203          * workqueues.
5204          */
5205         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5206                 return -EINVAL;
5207
5208         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5209         if (!wq_dev)
5210                 return -ENOMEM;
5211
5212         wq_dev->wq = wq;
5213         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5214         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5215         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5216
5217         /*
5218          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5219          * everything is ready.
5220          */
5221         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5222
5223         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5224         if (ret) {
5225                 kfree(wq_dev);
5226                 wq->wq_dev = NULL;
5227                 return ret;
5228         }
5229
5230         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5231                 struct device_attribute *attr;
5232
5233                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5234                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5235                         if (ret) {
5236                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5237                                 wq->wq_dev = NULL;
5238                                 return ret;
5239                         }
5240                 }
5241         }
5242
5243         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5244         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5245         return 0;
5246 }
5247
5248 /**
5249  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5250  * @wq: the workqueue to unregister
5251  *
5252  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5253  */
5254 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5255 {
5256         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5257
5258         if (!wq->wq_dev)
5259                 return;
5260
5261         wq->wq_dev = NULL;
5262         device_unregister(&wq_dev->dev);
5263 }
5264 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5265 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5266 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5267
5268 /*
5269  * Workqueue watchdog.
5270  *
5271  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5272  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5273  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5274  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5275  * largely opaque.
5276  *
5277  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5278  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5279  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5280  *
5281  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5282  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5283  * corresponding sysfs parameter file.
5284  */
5285 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5286
5287 static void wq_watchdog_timer_fn(unsigned long data);
5288
5289 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5290 static struct timer_list wq_watchdog_timer =
5291         TIMER_DEFERRED_INITIALIZER(wq_watchdog_timer_fn, 0, 0);
5292
5293 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5294 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5295
5296 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5297 {
5298         int cpu;
5299
5300         wq_watchdog_touched = jiffies;
5301         for_each_possible_cpu(cpu)
5302                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5303 }
5304
5305 static void wq_watchdog_timer_fn(unsigned long data)
5306 {
5307         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5308         bool lockup_detected = false;
5309         struct worker_pool *pool;
5310         int pi;
5311
5312         if (!thresh)
5313                 return;
5314
5315         rcu_read_lock();
5316
5317         for_each_pool(pool, pi) {
5318                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5319
5320                 if (list_empty(&pool->worklist))
5321                         continue;
5322
5323                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5324                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5325                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5326
5327                 if (time_after(pool_ts, touched))
5328                         ts = pool_ts;
5329                 else
5330                         ts = touched;
5331
5332                 if (pool->cpu >= 0) {
5333                         unsigned long cpu_touched =
5334                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5335                                                   pool->cpu));
5336                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5337                                 ts = cpu_touched;
5338                 }
5339
5340                 /* did we stall? */
5341                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5342                         lockup_detected = true;
5343                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5344                         pr_cont_pool_info(pool);
5345                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5346                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5347                 }
5348         }
5349
5350         rcu_read_unlock();
5351
5352         if (lockup_detected)
5353                 show_workqueue_state();
5354
5355         wq_watchdog_reset_touched();
5356         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5357 }
5358
5359 void wq_watchdog_touch(int cpu)
5360 {
5361         if (cpu >= 0)
5362                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5363         else
5364                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5365 }
5366
5367 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5368 {
5369         wq_watchdog_thresh = 0;
5370         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5371
5372         if (thresh) {
5373                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5374                 wq_watchdog_reset_touched();
5375                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5376         }
5377 }
5378
5379 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5380                                         const struct kernel_param *kp)
5381 {
5382         unsigned long thresh;
5383         int ret;
5384
5385         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5386         if (ret)
5387                 return ret;
5388
5389         if (system_wq)
5390                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5391         else
5392                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5393
5394         return 0;
5395 }
5396
5397 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5398         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5399         .get    = param_get_ulong,
5400 };
5401
5402 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5403                 0644);
5404
5405 static void wq_watchdog_init(void)
5406 {
5407         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5408 }
5409
5410 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5411
5412 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5413
5414 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5415
5416 static void __init wq_numa_init(void)
5417 {
5418         cpumask_var_t *tbl;
5419         int node, cpu;
5420
5421         if (num_possible_nodes() <= 1)
5422                 return;
5423
5424         if (wq_disable_numa) {
5425                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5426                 return;
5427         }
5428
5429         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5430         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5431
5432         /*
5433          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5434          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5435          * fully initialized by now.
5436          */
5437         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5438         BUG_ON(!tbl);
5439
5440         for_each_node(node)
5441                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5442                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5443
5444         for_each_possible_cpu(cpu) {
5445                 node = cpu_to_node(cpu);
5446                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5447                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5448                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5449                         return;
5450                 }
5451                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5452         }
5453
5454         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5455         wq_numa_enabled = true;
5456 }
5457
5458 static int __init init_workqueues(void)
5459 {
5460         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5461         int i, cpu;
5462
5463         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5464
5465         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5466         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
5467
5468         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5469
5470         wq_numa_init();
5471
5472         /* initialize CPU pools */
5473         for_each_possible_cpu(cpu) {
5474                 struct worker_pool *pool;
5475
5476                 i = 0;
5477                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5478                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5479                         pool->cpu = cpu;
5480                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5481                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5482                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5483
5484                         /* alloc pool ID */
5485                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5486                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5487                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5488                 }
5489         }
5490
5491         /* create the initial worker */
5492         for_each_online_cpu(cpu) {
5493                 struct worker_pool *pool;
5494
5495                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5496                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5497                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5498                 }
5499         }
5500
5501         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5502         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5503                 struct workqueue_attrs *attrs;
5504
5505                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5506                 attrs->nice = std_nice[i];
5507                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5508
5509                 /*
5510                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5511                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5512                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5513                  */
5514                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5515                 attrs->nice = std_nice[i];
5516                 attrs->no_numa = true;
5517                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5518         }
5519
5520         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5521         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5522         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5523         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5524                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5525         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5526                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5527         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5528                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5529         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5530                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5531                                               0);
5532         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5533                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5534                !system_power_efficient_wq ||
5535                !system_freezable_power_efficient_wq);
5536
5537         wq_watchdog_init();
5538
5539         return 0;
5540 }
5541 early_initcall(init_workqueues);