include/linux/workqueue.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * workqueue.h --- work queue handling for Linux.
   4  */
   5
   6 #ifndef _LINUX_WORKQUEUE_H
   7 #define _LINUX_WORKQUEUE_H
   8
   9 #include <linux/timer.h>
  10 #include <linux/linkage.h>
  11 #include <linux/bitops.h>
  12 #include <linux/lockdep.h>
  13 #include <linux/threads.h>
  14 #include <linux/atomic.h>
  15 #include <linux/cpumask.h>
  16 #include <linux/rcupdate.h>
  17 #include <linux/workqueue_types.h>
  18
  19 /*
  20  * The first word is the work queue pointer and the flags rolled into
  21  * one
  22  */
  23 #define work_data_bits(work) ((unsigned long *)(&(work)->data))
  24
  25 enum work_bits {
  26         WORK_STRUCT_PENDING_BIT = 0,    /* work item is pending execution */
  27         WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT,       /* work item is inactive */
  28         WORK_STRUCT_PWQ_BIT,            /* data points to pwq */
  29         WORK_STRUCT_LINKED_BIT,         /* next work is linked to this one */
  30 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
  31         WORK_STRUCT_STATIC_BIT,         /* static initializer (debugobjects) */
  32 #endif
  33         WORK_STRUCT_FLAG_BITS,
  34
  35         /* color for workqueue flushing */
  36         WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT = WORK_STRUCT_FLAG_BITS,
  37         WORK_STRUCT_COLOR_BITS  = 4,
  38
  39         /*
  40          * When WORK_STRUCT_PWQ is set, reserve 8 bits off of pwq pointer w/
  41          * debugobjects turned off. This makes pwqs aligned to 256 bytes (512
  42          * bytes w/ DEBUG_OBJECTS_WORK) and allows 16 workqueue flush colors.
  43          *
  44          * MSB
  45          * [ pwq pointer ] [ flush color ] [ STRUCT flags ]
  46          *                     4 bits        4 or 5 bits
  47          */
  48         WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT   = WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT + WORK_STRUCT_COLOR_BITS,
  49
  50         /*
  51          * data contains off-queue information when !WORK_STRUCT_PWQ.
  52          *
  53          * MSB
  54          * [ pool ID ] [ disable depth ] [ OFFQ flags ] [ STRUCT flags ]
  55          *                  16 bits          1 bit        4 or 5 bits
  56          */
  57         WORK_OFFQ_FLAG_SHIFT    = WORK_STRUCT_FLAG_BITS,
  58         WORK_OFFQ_BH_BIT        = WORK_OFFQ_FLAG_SHIFT,
  59         WORK_OFFQ_FLAG_END,
  60         WORK_OFFQ_FLAG_BITS     = WORK_OFFQ_FLAG_END - WORK_OFFQ_FLAG_SHIFT,
  61
  62         WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT = WORK_OFFQ_FLAG_SHIFT + WORK_OFFQ_FLAG_BITS,
  63         WORK_OFFQ_DISABLE_BITS  = 16,
  64
  65         /*
  66          * When a work item is off queue, the high bits encode off-queue flags
  67          * and the last pool it was on. Cap pool ID to 31 bits and use the
  68          * highest number to indicate that no pool is associated.
  69          */
  70         WORK_OFFQ_POOL_SHIFT    = WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT + WORK_OFFQ_DISABLE_BITS,
  71         WORK_OFFQ_LEFT          = BITS_PER_LONG - WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
  72         WORK_OFFQ_POOL_BITS     = WORK_OFFQ_LEFT <= 31 ? WORK_OFFQ_LEFT : 31,
  73 };
  74
  75 enum work_flags {
  76         WORK_STRUCT_PENDING     = 1 << WORK_STRUCT_PENDING_BIT,
  77         WORK_STRUCT_INACTIVE    = 1 << WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT,
  78         WORK_STRUCT_PWQ         = 1 << WORK_STRUCT_PWQ_BIT,
  79         WORK_STRUCT_LINKED      = 1 << WORK_STRUCT_LINKED_BIT,
  80 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
  81         WORK_STRUCT_STATIC      = 1 << WORK_STRUCT_STATIC_BIT,
  82 #else
  83         WORK_STRUCT_STATIC      = 0,
  84 #endif
  85 };
  86
  87 enum wq_misc_consts {
  88         WORK_NR_COLORS          = (1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS),
  89
  90         /* not bound to any CPU, prefer the local CPU */
  91         WORK_CPU_UNBOUND        = NR_CPUS,
  92
  93         /* bit mask for work_busy() return values */
  94         WORK_BUSY_PENDING       = 1 << 0,
  95         WORK_BUSY_RUNNING       = 1 << 1,
  96
  97         /* maximum string length for set_worker_desc() */
  98         WORKER_DESC_LEN         = 24,
  99 };
 100
 101 /* Convenience constants - of type 'unsigned long', not 'enum'! */
 102 #define WORK_OFFQ_BH            (1ul << WORK_OFFQ_BH_BIT)
 103 #define WORK_OFFQ_FLAG_MASK     (((1ul << WORK_OFFQ_FLAG_BITS) - 1) << WORK_OFFQ_FLAG_SHIFT)
 104 #define WORK_OFFQ_DISABLE_MASK  (((1ul << WORK_OFFQ_DISABLE_BITS) - 1) << WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT)
 105 #define WORK_OFFQ_POOL_NONE     ((1ul << WORK_OFFQ_POOL_BITS) - 1)
 106 #define WORK_STRUCT_NO_POOL     (WORK_OFFQ_POOL_NONE << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT)
 107 #define WORK_STRUCT_PWQ_MASK    (~((1ul << WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT) - 1))
 108
 109 #define WORK_DATA_INIT()        ATOMIC_LONG_INIT((unsigned long)WORK_STRUCT_NO_POOL)
 110 #define WORK_DATA_STATIC_INIT() \
 111         ATOMIC_LONG_INIT((unsigned long)(WORK_STRUCT_NO_POOL | WORK_STRUCT_STATIC))
 112
 113 struct delayed_work {
 114         struct work_struct work;
 115         struct timer_list timer;
 116
 117         /* target workqueue and CPU ->timer uses to queue ->work */
 118         struct workqueue_struct *wq;
 119         int cpu;
 120 };
 121
 122 struct rcu_work {
 123         struct work_struct work;
 124         struct rcu_head rcu;
 125
 126         /* target workqueue ->rcu uses to queue ->work */
 127         struct workqueue_struct *wq;
 128 };
 129
 130 enum wq_affn_scope {
 131         WQ_AFFN_DFL,                    /* use system default */
 132         WQ_AFFN_CPU,                    /* one pod per CPU */
 133         WQ_AFFN_SMT,                    /* one pod poer SMT */
 134         WQ_AFFN_CACHE,                  /* one pod per LLC */
 135         WQ_AFFN_NUMA,                   /* one pod per NUMA node */
 136         WQ_AFFN_SYSTEM,                 /* one pod across the whole system */
 137
 138         WQ_AFFN_NR_TYPES,
 139 };
 140
 141 /**
 142  * struct workqueue_attrs - A struct for workqueue attributes.
 143  *
 144  * This can be used to change attributes of an unbound workqueue.
 145  */
 146 struct workqueue_attrs {
 147         /**
 148          * @nice: nice level
 149          */
 150         int nice;
 151
 152         /**
 153          * @cpumask: allowed CPUs
 154          *
 155          * Work items in this workqueue are affine to these CPUs and not allowed
 156          * to execute on other CPUs. A pool serving a workqueue must have the
 157          * same @cpumask.
 158          */
 159         cpumask_var_t cpumask;
 160
 161         /**
 162          * @__pod_cpumask: internal attribute used to create per-pod pools
 163          *
 164          * Internal use only.
 165          *
 166          * Per-pod unbound worker pools are used to improve locality. Always a
 167          * subset of ->cpumask. A workqueue can be associated with multiple
 168          * worker pools with disjoint @__pod_cpumask's. Whether the enforcement
 169          * of a pool's @__pod_cpumask is strict depends on @affn_strict.
 170          */
 171         cpumask_var_t __pod_cpumask;
 172
 173         /**
 174          * @affn_strict: affinity scope is strict
 175          *
 176          * If clear, workqueue will make a best-effort attempt at starting the
 177          * worker inside @__pod_cpumask but the scheduler is free to migrate it
 178          * outside.
 179          *
 180          * If set, workers are only allowed to run inside @__pod_cpumask.
 181          */
 182         bool affn_strict;
 183
 184         /*
 185          * Below fields aren't properties of a worker_pool. They only modify how
 186          * :c:func:`apply_workqueue_attrs` select pools and thus don't
 187          * participate in pool hash calculations or equality comparisons.
 188          *
 189          * If @affn_strict is set, @cpumask isn't a property of a worker_pool
 190          * either.
 191          */
 192
 193         /**
 194          * @affn_scope: unbound CPU affinity scope
 195          *
 196          * CPU pods are used to improve execution locality of unbound work
 197          * items. There are multiple pod types, one for each wq_affn_scope, and
 198          * every CPU in the system belongs to one pod in every pod type. CPUs
 199          * that belong to the same pod share the worker pool. For example,
 200          * selecting %WQ_AFFN_NUMA makes the workqueue use a separate worker
 201          * pool for each NUMA node.
 202          */
 203         enum wq_affn_scope affn_scope;
 204
 205         /**
 206          * @ordered: work items must be executed one by one in queueing order
 207          */
 208         bool ordered;
 209 };
 210
 211 static inline struct delayed_work *to_delayed_work(struct work_struct *work)
 212 {
 213         return container_of(work, struct delayed_work, work);
 214 }
 215
 216 static inline struct rcu_work *to_rcu_work(struct work_struct *work)
 217 {
 218         return container_of(work, struct rcu_work, work);
 219 }
 220
 221 struct execute_work {
 222         struct work_struct work;
 223 };
 224
 225 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 226 /*
 227  * NB: because we have to copy the lockdep_map, setting _key
 228  * here is required, otherwise it could get initialised to the
 229  * copy of the lockdep_map!
 230  */
 231 #define __WORK_INIT_LOCKDEP_MAP(n, k) \
 232         .lockdep_map = STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT(n, k),
 233 #else
 234 #define __WORK_INIT_LOCKDEP_MAP(n, k)
 235 #endif
 236
 237 #define __WORK_INITIALIZER(n, f) {                                      \
 238         .data = WORK_DATA_STATIC_INIT(),                                \
 239         .entry  = { &(n).entry, &(n).entry },                           \
 240         .func = (f),                                                    \
 241         __WORK_INIT_LOCKDEP_MAP(#n, &(n))                               \
 242         }
 243
 244 #define __DELAYED_WORK_INITIALIZER(n, f, tflags) {                      \
 245         .work = __WORK_INITIALIZER((n).work, (f)),                      \
 246         .timer = __TIMER_INITIALIZER(delayed_work_timer_fn,\
 247                                      (tflags) | TIMER_IRQSAFE),         \
 248         }
 249
 250 #define DECLARE_WORK(n, f)                                              \
 251         struct work_struct n = __WORK_INITIALIZER(n, f)
 252
 253 #define DECLARE_DELAYED_WORK(n, f)                                      \
 254         struct delayed_work n = __DELAYED_WORK_INITIALIZER(n, f, 0)
 255
 256 #define DECLARE_DEFERRABLE_WORK(n, f)                                   \
 257         struct delayed_work n = __DELAYED_WORK_INITIALIZER(n, f, TIMER_DEFERRABLE)
 258
 259 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
 260 extern void __init_work(struct work_struct *work, int onstack);
 261 extern void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work);
 262 extern void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work);
 263 static inline unsigned int work_static(struct work_struct *work)
 264 {
 265         return *work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_STATIC;
 266 }
 267 #else
 268 static inline void __init_work(struct work_struct *work, int onstack) { }
 269 static inline void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work) { }
 270 static inline void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work) { }
 271 static inline unsigned int work_static(struct work_struct *work) { return 0; }
 272 #endif
 273
 274 /*
 275  * initialize all of a work item in one go
 276  *
 277  * NOTE! No point in using "atomic_long_set()": using a direct
 278  * assignment of the work data initializer allows the compiler
 279  * to generate better code.
 280  */
 281 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 282 #define __INIT_WORK_KEY(_work, _func, _onstack, _key)                   \
 283         do {                                                            \
 284                 __init_work((_work), _onstack);                         \
 285                 (_work)->data = (atomic_long_t) WORK_DATA_INIT();       \
 286                 lockdep_init_map(&(_work)->lockdep_map, "(work_completion)"#_work, (_key), 0); \
 287                 INIT_LIST_HEAD(&(_work)->entry);                        \
 288                 (_work)->func = (_func);                                \
 289         } while (0)
 290 #else
 291 #define __INIT_WORK_KEY(_work, _func, _onstack, _key)                   \
 292         do {                                                            \
 293                 __init_work((_work), _onstack);                         \
 294                 (_work)->data = (atomic_long_t) WORK_DATA_INIT();       \
 295                 INIT_LIST_HEAD(&(_work)->entry);                        \
 296                 (_work)->func = (_func);                                \
 297         } while (0)
 298 #endif
 299
 300 #define __INIT_WORK(_work, _func, _onstack)                             \
 301         do {                                                            \
 302                 static __maybe_unused struct lock_class_key __key;      \
 303                                                                         \
 304                 __INIT_WORK_KEY(_work, _func, _onstack, &__key);        \
 305         } while (0)
 306
 307 #define INIT_WORK(_work, _func)                                         \
 308         __INIT_WORK((_work), (_func), 0)
 309
 310 #define INIT_WORK_ONSTACK(_work, _func)                                 \
 311         __INIT_WORK((_work), (_func), 1)
 312
 313 #define INIT_WORK_ONSTACK_KEY(_work, _func, _key)                       \
 314         __INIT_WORK_KEY((_work), (_func), 1, _key)
 315
 316 #define __INIT_DELAYED_WORK(_work, _func, _tflags)                      \
 317         do {                                                            \
 318                 INIT_WORK(&(_work)->work, (_func));                     \
 319                 __init_timer(&(_work)->timer,                           \
 320                              delayed_work_timer_fn,                     \
 321                              (_tflags) | TIMER_IRQSAFE);                \
 322         } while (0)
 323
 324 #define __INIT_DELAYED_WORK_ONSTACK(_work, _func, _tflags)              \
 325         do {                                                            \
 326                 INIT_WORK_ONSTACK(&(_work)->work, (_func));             \
 327                 __init_timer_on_stack(&(_work)->timer,                  \
 328                                       delayed_work_timer_fn,            \
 329                                       (_tflags) | TIMER_IRQSAFE);       \
 330         } while (0)
 331
 332 #define INIT_DELAYED_WORK(_work, _func)                                 \
 333         __INIT_DELAYED_WORK(_work, _func, 0)
 334
 335 #define INIT_DELAYED_WORK_ONSTACK(_work, _func)                         \
 336         __INIT_DELAYED_WORK_ONSTACK(_work, _func, 0)
 337
 338 #define INIT_DEFERRABLE_WORK(_work, _func)                              \
 339         __INIT_DELAYED_WORK(_work, _func, TIMER_DEFERRABLE)
 340
 341 #define INIT_DEFERRABLE_WORK_ONSTACK(_work, _func)                      \
 342         __INIT_DELAYED_WORK_ONSTACK(_work, _func, TIMER_DEFERRABLE)
 343
 344 #define INIT_RCU_WORK(_work, _func)                                     \
 345         INIT_WORK(&(_work)->work, (_func))
 346
 347 #define INIT_RCU_WORK_ONSTACK(_work, _func)                             \
 348         INIT_WORK_ONSTACK(&(_work)->work, (_func))
 349
 350 /**
 351  * work_pending - Find out whether a work item is currently pending
 352  * @work: The work item in question
 353  */
 354 #define work_pending(work) \
 355         test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))
 356
 357 /**
 358  * delayed_work_pending - Find out whether a delayable work item is currently
 359  * pending
 360  * @w: The work item in question
 361  */
 362 #define delayed_work_pending(w) \
 363         work_pending(&(w)->work)
 364
 365 /*
 366  * Workqueue flags and constants.  For details, please refer to
 367  * Documentation/core-api/workqueue.rst.
 368  */
 369 enum wq_flags {
 370         WQ_BH                   = 1 << 0, /* execute in bottom half (softirq) context */
 371         WQ_UNBOUND              = 1 << 1, /* not bound to any cpu */
 372         WQ_FREEZABLE            = 1 << 2, /* freeze during suspend */
 373         WQ_MEM_RECLAIM          = 1 << 3, /* may be used for memory reclaim */
 374         WQ_HIGHPRI              = 1 << 4, /* high priority */
 375         WQ_CPU_INTENSIVE        = 1 << 5, /* cpu intensive workqueue */
 376         WQ_SYSFS                = 1 << 6, /* visible in sysfs, see workqueue_sysfs_register() */
 377
 378         /*
 379          * Per-cpu workqueues are generally preferred because they tend to
 380          * show better performance thanks to cache locality.  Per-cpu
 381          * workqueues exclude the scheduler from choosing the CPU to
 382          * execute the worker threads, which has an unfortunate side effect
 383          * of increasing power consumption.
 384          *
 385          * The scheduler considers a CPU idle if it doesn't have any task
 386          * to execute and tries to keep idle cores idle to conserve power;
 387          * however, for example, a per-cpu work item scheduled from an
 388          * interrupt handler on an idle CPU will force the scheduler to
 389          * execute the work item on that CPU breaking the idleness, which in
 390          * turn may lead to more scheduling choices which are sub-optimal
 391          * in terms of power consumption.
 392          *
 393          * Workqueues marked with WQ_POWER_EFFICIENT are per-cpu by default
 394          * but become unbound if workqueue.power_efficient kernel param is
 395          * specified.  Per-cpu workqueues which are identified to
 396          * contribute significantly to power-consumption are identified and
 397          * marked with this flag and enabling the power_efficient mode
 398          * leads to noticeable power saving at the cost of small
 399          * performance disadvantage.
 400          *
 401          * http://thread.gmane.org/gmane.linux.kernel/1480396
 402          */
 403         WQ_POWER_EFFICIENT      = 1 << 7,
 404
 405         __WQ_DESTROYING         = 1 << 15, /* internal: workqueue is destroying */
 406         __WQ_DRAINING           = 1 << 16, /* internal: workqueue is draining */
 407         __WQ_ORDERED            = 1 << 17, /* internal: workqueue is ordered */
 408         __WQ_LEGACY             = 1 << 18, /* internal: create*_workqueue() */
 409
 410         /* BH wq only allows the following flags */
 411         __WQ_BH_ALLOWS          = WQ_BH | WQ_HIGHPRI,
 412 };
 413
 414 enum wq_consts {
 415         WQ_MAX_ACTIVE           = 512,    /* I like 512, better ideas? */
 416         WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE   = WQ_MAX_ACTIVE,
 417         WQ_DFL_ACTIVE           = WQ_MAX_ACTIVE / 2,
 418
 419         /*
 420          * Per-node default cap on min_active. Unless explicitly set, min_active
 421          * is set to min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE). For more details, see
 422          * workqueue_struct->min_active definition.
 423          */
 424         WQ_DFL_MIN_ACTIVE       = 8,
 425 };
 426
 427 /*
 428  * System-wide workqueues which are always present.
 429  *
 430  * system_wq is the one used by schedule[_delayed]_work[_on]().
 431  * Multi-CPU multi-threaded.  There are users which expect relatively
 432  * short queue flush time.  Don't queue works which can run for too
 433  * long.
 434  *
 435  * system_highpri_wq is similar to system_wq but for work items which
 436  * require WQ_HIGHPRI.
 437  *
 438  * system_long_wq is similar to system_wq but may host long running
 439  * works.  Queue flushing might take relatively long.
 440  *
 441  * system_unbound_wq is unbound workqueue.  Workers are not bound to
 442  * any specific CPU, not concurrency managed, and all queued works are
 443  * executed immediately as long as max_active limit is not reached and
 444  * resources are available.
 445  *
 446  * system_freezable_wq is equivalent to system_wq except that it's
 447  * freezable.
 448  *
 449  * *_power_efficient_wq are inclined towards saving power and converted
 450  * into WQ_UNBOUND variants if 'wq_power_efficient' is enabled; otherwise,
 451  * they are same as their non-power-efficient counterparts - e.g.
 452  * system_power_efficient_wq is identical to system_wq if
 453  * 'wq_power_efficient' is disabled.  See WQ_POWER_EFFICIENT for more info.
 454  *
 455  * system_bh[_highpri]_wq are convenience interface to softirq. BH work items
 456  * are executed in the queueing CPU's BH context in the queueing order.
 457  */
 458 extern struct workqueue_struct *system_wq;
 459 extern struct workqueue_struct *system_highpri_wq;
 460 extern struct workqueue_struct *system_long_wq;
 461 extern struct workqueue_struct *system_unbound_wq;
 462 extern struct workqueue_struct *system_freezable_wq;
 463 extern struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq;
 464 extern struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq;
 465 extern struct workqueue_struct *system_bh_wq;
 466 extern struct workqueue_struct *system_bh_highpri_wq;
 467
 468 void workqueue_softirq_action(bool highpri);
 469 void workqueue_softirq_dead(unsigned int cpu);
 470
 471 /**
 472  * alloc_workqueue - allocate a workqueue
 473  * @fmt: printf format for the name of the workqueue
 474  * @flags: WQ_* flags
 475  * @max_active: max in-flight work items, 0 for default
 476  * remaining args: args for @fmt
 477  *
 478  * For a per-cpu workqueue, @max_active limits the number of in-flight work
 479  * items for each CPU. e.g. @max_active of 1 indicates that each CPU can be
 480  * executing at most one work item for the workqueue.
 481  *
 482  * For unbound workqueues, @max_active limits the number of in-flight work items
 483  * for the whole system. e.g. @max_active of 16 indicates that that there can be
 484  * at most 16 work items executing for the workqueue in the whole system.
 485  *
 486  * As sharing the same active counter for an unbound workqueue across multiple
 487  * NUMA nodes can be expensive, @max_active is distributed to each NUMA node
 488  * according to the proportion of the number of online CPUs and enforced
 489  * independently.
 490  *
 491  * Depending on online CPU distribution, a node may end up with per-node
 492  * max_active which is significantly lower than @max_active, which can lead to
 493  * deadlocks if the per-node concurrency limit is lower than the maximum number
 494  * of interdependent work items for the workqueue.
 495  *
 496  * To guarantee forward progress regardless of online CPU distribution, the
 497  * concurrency limit on every node is guaranteed to be equal to or greater than
 498  * min_active which is set to min(@max_active, %WQ_DFL_MIN_ACTIVE). This means
 499  * that the sum of per-node max_active's may be larger than @max_active.
 500  *
 501  * For detailed information on %WQ_* flags, please refer to
 502  * Documentation/core-api/workqueue.rst.
 503  *
 504  * RETURNS:
 505  * Pointer to the allocated workqueue on success, %NULL on failure.
 506  */
 507 __printf(1, 4) struct workqueue_struct *
 508 alloc_workqueue(const char *fmt, unsigned int flags, int max_active, ...);
 509
 510 /**
 511  * alloc_ordered_workqueue - allocate an ordered workqueue
 512  * @fmt: printf format for the name of the workqueue
 513  * @flags: WQ_* flags (only WQ_FREEZABLE and WQ_MEM_RECLAIM are meaningful)
 514  * @args: args for @fmt
 515  *
 516  * Allocate an ordered workqueue.  An ordered workqueue executes at
 517  * most one work item at any given time in the queued order.  They are
 518  * implemented as unbound workqueues with @max_active of one.
 519  *
 520  * RETURNS:
 521  * Pointer to the allocated workqueue on success, %NULL on failure.
 522  */
 523 #define alloc_ordered_workqueue(fmt, flags, args...)                    \
 524         alloc_workqueue(fmt, WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED | (flags), 1, ##args)
 525
 526 #define create_workqueue(name)                                          \
 527         alloc_workqueue("%s", __WQ_LEGACY | WQ_MEM_RECLAIM, 1, (name))
 528 #define create_freezable_workqueue(name)                                \
 529         alloc_workqueue("%s", __WQ_LEGACY | WQ_FREEZABLE | WQ_UNBOUND | \
 530                         WQ_MEM_RECLAIM, 1, (name))
 531 #define create_singlethread_workqueue(name)                             \
 532         alloc_ordered_workqueue("%s", __WQ_LEGACY | WQ_MEM_RECLAIM, name)
 533
 534 #define from_work(var, callback_work, work_fieldname)   \
 535         container_of(callback_work, typeof(*var), work_fieldname)
 536
 537 extern void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq);
 538
 539 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void);
 540 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs);
 541 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
 542                           const struct workqueue_attrs *attrs);
 543 extern int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t cpumask);
 544
 545 extern bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
 546                         struct work_struct *work);
 547 extern bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
 548                             struct work_struct *work);
 549 extern bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
 550                         struct delayed_work *work, unsigned long delay);
 551 extern bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
 552                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
 553 extern bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork);
 554
 555 extern void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq);
 556 extern void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq);
 557
 558 extern int schedule_on_each_cpu(work_func_t func);
 559
 560 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *);
 561
 562 extern bool flush_work(struct work_struct *work);
 563 extern bool cancel_work(struct work_struct *work);
 564 extern bool cancel_work_sync(struct work_struct *work);
 565
 566 extern bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork);
 567 extern bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork);
 568 extern bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork);
 569
 570 extern bool disable_work(struct work_struct *work);
 571 extern bool disable_work_sync(struct work_struct *work);
 572 extern bool enable_work(struct work_struct *work);
 573
 574 extern bool disable_delayed_work(struct delayed_work *dwork);
 575 extern bool disable_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork);
 576 extern bool enable_delayed_work(struct delayed_work *dwork);
 577
 578 extern bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork);
 579
 580 extern void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq,
 581                                      int max_active);
 582 extern void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq,
 583                                      int min_active);
 584 extern struct work_struct *current_work(void);
 585 extern bool current_is_workqueue_rescuer(void);
 586 extern bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq);
 587 extern unsigned int work_busy(struct work_struct *work);
 588 extern __printf(1, 2) void set_worker_desc(const char *fmt, ...);
 589 extern void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task);
 590 extern void show_all_workqueues(void);
 591 extern void show_freezable_workqueues(void);
 592 extern void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq);
 593 extern void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task);
 594
 595 /**
 596  * queue_work - queue work on a workqueue
 597  * @wq: workqueue to use
 598  * @work: work to queue
 599  *
 600  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
 601  *
 602  * We queue the work to the CPU on which it was submitted, but if the CPU dies
 603  * it can be processed by another CPU.
 604  *
 605  * Memory-ordering properties:  If it returns %true, guarantees that all stores
 606  * preceding the call to queue_work() in the program order will be visible from
 607  * the CPU which will execute @work by the time such work executes, e.g.,
 608  *
 609  * { x is initially 0 }
 610  *
 611  *   CPU0                               CPU1
 612  *
 613  *   WRITE_ONCE(x, 1);                  [ @work is being executed ]
 614  *   r0 = queue_work(wq, work);           r1 = READ_ONCE(x);
 615  *
 616  * Forbids: r0 == true && r1 == 0
 617  */
 618 static inline bool queue_work(struct workqueue_struct *wq,
 619                               struct work_struct *work)
 620 {
 621         return queue_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, work);
 622 }
 623
 624 /**
 625  * queue_delayed_work - queue work on a workqueue after delay
 626  * @wq: workqueue to use
 627  * @dwork: delayable work to queue
 628  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
 629  *
 630  * Equivalent to queue_delayed_work_on() but tries to use the local CPU.
 631  */
 632 static inline bool queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
 633                                       struct delayed_work *dwork,
 634                                       unsigned long delay)
 635 {
 636         return queue_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
 637 }
 638
 639 /**
 640  * mod_delayed_work - modify delay of or queue a delayed work
 641  * @wq: workqueue to use
 642  * @dwork: work to queue
 643  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
 644  *
 645  * mod_delayed_work_on() on local CPU.
 646  */
 647 static inline bool mod_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
 648                                     struct delayed_work *dwork,
 649                                     unsigned long delay)
 650 {
 651         return mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
 652 }
 653
 654 /**
 655  * schedule_work_on - put work task on a specific cpu
 656  * @cpu: cpu to put the work task on
 657  * @work: job to be done
 658  *
 659  * This puts a job on a specific cpu
 660  */
 661 static inline bool schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
 662 {
 663         return queue_work_on(cpu, system_wq, work);
 664 }
 665
 666 /**
 667  * schedule_work - put work task in global workqueue
 668  * @work: job to be done
 669  *
 670  * Returns %false if @work was already on the kernel-global workqueue and
 671  * %true otherwise.
 672  *
 673  * This puts a job in the kernel-global workqueue if it was not already
 674  * queued and leaves it in the same position on the kernel-global
 675  * workqueue otherwise.
 676  *
 677  * Shares the same memory-ordering properties of queue_work(), cf. the
 678  * DocBook header of queue_work().
 679  */
 680 static inline bool schedule_work(struct work_struct *work)
 681 {
 682         return queue_work(system_wq, work);
 683 }
 684
 685 /**
 686  * enable_and_queue_work - Enable and queue a work item on a specific workqueue
 687  * @wq: The target workqueue
 688  * @work: The work item to be enabled and queued
 689  *
 690  * This function combines the operations of enable_work() and queue_work(),
 691  * providing a convenient way to enable and queue a work item in a single call.
 692  * It invokes enable_work() on @work and then queues it if the disable depth
 693  * reached 0. Returns %true if the disable depth reached 0 and @work is queued,
 694  * and %false otherwise.
 695  *
 696  * Note that @work is always queued when disable depth reaches zero. If the
 697  * desired behavior is queueing only if certain events took place while @work is
 698  * disabled, the user should implement the necessary state tracking and perform
 699  * explicit conditional queueing after enable_work().
 700  */
 701 static inline bool enable_and_queue_work(struct workqueue_struct *wq,
 702                                          struct work_struct *work)
 703 {
 704         if (enable_work(work)) {
 705                 queue_work(wq, work);
 706                 return true;
 707         }
 708         return false;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Detect attempt to flush system-wide workqueues at compile time when possible.
 713  * Warn attempt to flush system-wide workqueues at runtime.
 714  *
 715  * See https://lkml.kernel.org/r/[email protected]
 716  * for reasons and steps for converting system-wide workqueues into local workqueues.
 717  */
 718 extern void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
 719         __compiletime_warning("Please avoid flushing system-wide workqueues.");
 720
 721 /* Please stop using this function, for this function will be removed in near future. */
 722 #define flush_scheduled_work()                                          \
 723 ({                                                                      \
 724         __warn_flushing_systemwide_wq();                                \
 725         __flush_workqueue(system_wq);                                   \
 726 })
 727
 728 #define flush_workqueue(wq)                                             \
 729 ({                                                                      \
 730         struct workqueue_struct *_wq = (wq);                            \
 731                                                                         \
 732         if ((__builtin_constant_p(_wq == system_wq) &&                  \
 733              _wq == system_wq) ||                                       \
 734             (__builtin_constant_p(_wq == system_highpri_wq) &&          \
 735              _wq == system_highpri_wq) ||                               \
 736             (__builtin_constant_p(_wq == system_long_wq) &&             \
 737              _wq == system_long_wq) ||                                  \
 738             (__builtin_constant_p(_wq == system_unbound_wq) &&          \
 739              _wq == system_unbound_wq) ||                               \
 740             (__builtin_constant_p(_wq == system_freezable_wq) &&        \
 741              _wq == system_freezable_wq) ||                             \
 742             (__builtin_constant_p(_wq == system_power_efficient_wq) &&  \
 743              _wq == system_power_efficient_wq) ||                       \
 744             (__builtin_constant_p(_wq == system_freezable_power_efficient_wq) && \
 745              _wq == system_freezable_power_efficient_wq))               \
 746                 __warn_flushing_systemwide_wq();                        \
 747         __flush_workqueue(_wq);                                         \
 748 })
 749
 750 /**
 751  * schedule_delayed_work_on - queue work in global workqueue on CPU after delay
 752  * @cpu: cpu to use
 753  * @dwork: job to be done
 754  * @delay: number of jiffies to wait
 755  *
 756  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
 757  * workqueue on the specified CPU.
 758  */
 759 static inline bool schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
 760                                             unsigned long delay)
 761 {
 762         return queue_delayed_work_on(cpu, system_wq, dwork, delay);
 763 }
 764
 765 /**
 766  * schedule_delayed_work - put work task in global workqueue after delay
 767  * @dwork: job to be done
 768  * @delay: number of jiffies to wait or 0 for immediate execution
 769  *
 770  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
 771  * workqueue.
 772  */
 773 static inline bool schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
 774                                          unsigned long delay)
 775 {
 776         return queue_delayed_work(system_wq, dwork, delay);
 777 }
 778
 779 #ifndef CONFIG_SMP
 780 static inline long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
 781 {
 782         return fn(arg);
 783 }
 784 static inline long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
 785 {
 786         return fn(arg);
 787 }
 788 #else
 789 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
 790                      void *arg, struct lock_class_key *key);
 791 /*
 792  * A new key is defined for each caller to make sure the work
 793  * associated with the function doesn't share its locking class.
 794  */
 795 #define work_on_cpu(_cpu, _fn, _arg)                    \
 796 ({                                                      \
 797         static struct lock_class_key __key;             \
 798                                                         \
 799         work_on_cpu_key(_cpu, _fn, _arg, &__key);       \
 800 })
 801
 802 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
 803                           void *arg, struct lock_class_key *key);
 804
 805 /*
 806  * A new key is defined for each caller to make sure the work
 807  * associated with the function doesn't share its locking class.
 808  */
 809 #define work_on_cpu_safe(_cpu, _fn, _arg)               \
 810 ({                                                      \
 811         static struct lock_class_key __key;             \
 812                                                         \
 813         work_on_cpu_safe_key(_cpu, _fn, _arg, &__key);  \
 814 })
 815 #endif /* CONFIG_SMP */
 816
 817 #ifdef CONFIG_FREEZER
 818 extern void freeze_workqueues_begin(void);
 819 extern bool freeze_workqueues_busy(void);
 820 extern void thaw_workqueues(void);
 821 #endif /* CONFIG_FREEZER */
 822
 823 #ifdef CONFIG_SYSFS
 824 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq);
 825 #else   /* CONFIG_SYSFS */
 826 static inline int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
 827 { return 0; }
 828 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
 829
 830 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
 831 void wq_watchdog_touch(int cpu);
 832 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
 833 static inline void wq_watchdog_touch(int cpu) { }
 834 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
 835
 836 #ifdef CONFIG_SMP
 837 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu);
 838 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu);
 839 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu);
 840 #endif
 841
 842 void __init workqueue_init_early(void);
 843 void __init workqueue_init(void);
 844 void __init workqueue_init_topology(void);
 845
 846 #endif