]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/workqueue.c
workqueue: Use "@..." in function comment to describe variable length argument
[J-linux.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <[email protected]>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <[email protected]>
11  *     Theodore Ts'o <[email protected]>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <[email protected]>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/interrupt.h>
33 #include <linux/signal.h>
34 #include <linux/completion.h>
35 #include <linux/workqueue.h>
36 #include <linux/slab.h>
37 #include <linux/cpu.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/kthread.h>
40 #include <linux/hardirq.h>
41 #include <linux/mempolicy.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/idr.h>
46 #include <linux/jhash.h>
47 #include <linux/hashtable.h>
48 #include <linux/rculist.h>
49 #include <linux/nodemask.h>
50 #include <linux/moduleparam.h>
51 #include <linux/uaccess.h>
52 #include <linux/sched/isolation.h>
53 #include <linux/sched/debug.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/kvm_para.h>
56 #include <linux/delay.h>
57 #include <linux/irq_work.h>
58
59 #include "workqueue_internal.h"
60
61 enum worker_pool_flags {
62         /*
63          * worker_pool flags
64          *
65          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
66          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
67          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
68          * is in effect.
69          *
70          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
71          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
72          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
73          *
74          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
75          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
76          * worker_attach_to_pool() is in progress.
77          *
78          * As there can only be one concurrent BH execution context per CPU, a
79          * BH pool is per-CPU and always DISASSOCIATED.
80          */
81         POOL_BH                 = 1 << 0,       /* is a BH pool */
82         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 1,       /* being managed */
83         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
84         POOL_BH_DRAINING        = 1 << 3,       /* draining after CPU offline */
85 };
86
87 enum worker_flags {
88         /* worker flags */
89         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
90         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
91         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
92         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
93         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
94         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
95
96         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
97                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
98 };
99
100 enum work_cancel_flags {
101         WORK_CANCEL_DELAYED     = 1 << 0,       /* canceling a delayed_work */
102         WORK_CANCEL_DISABLE     = 1 << 1,       /* canceling to disable */
103 };
104
105 enum wq_internal_consts {
106         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
107
108         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
109         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
110
111         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
112         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
113
114         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
115                                                 /* call for help after 10ms
116                                                    (min two ticks) */
117         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
118         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
119
120         /*
121          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
122          * all cpus.  Give MIN_NICE.
123          */
124         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
125         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
126
127         WQ_NAME_LEN             = 32,
128 };
129
130 /*
131  * We don't want to trap softirq for too long. See MAX_SOFTIRQ_TIME and
132  * MAX_SOFTIRQ_RESTART in kernel/softirq.c. These are macros because
133  * msecs_to_jiffies() can't be an initializer.
134  */
135 #define BH_WORKER_JIFFIES       msecs_to_jiffies(2)
136 #define BH_WORKER_RESTARTS      10
137
138 /*
139  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
140  *
141  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
142  *    everyone else.
143  *
144  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
145  *    only be modified and accessed from the local cpu.
146  *
147  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
148  *
149  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
150  *     reads.
151  *
152  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
153  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
154  *    kworker.
155  *
156  * S: Only modified by worker self.
157  *
158  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
159  *
160  * PL: wq_pool_mutex protected.
161  *
162  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
163  *
164  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
165  *
166  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
167  *      RCU for reads.
168  *
169  * WQ: wq->mutex protected.
170  *
171  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
172  *
173  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
174  *     with READ_ONCE() without locking.
175  *
176  * MD: wq_mayday_lock protected.
177  *
178  * WD: Used internally by the watchdog.
179  */
180
181 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
182
183 struct worker_pool {
184         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
185         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
186         int                     node;           /* I: the associated node ID */
187         int                     id;             /* I: pool ID */
188         unsigned int            flags;          /* L: flags */
189
190         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
191         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
192
193         /*
194          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
195          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
196          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
197          * guaranteed to see if the counter reached zero.
198          */
199         int                     nr_running;
200
201         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
202
203         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
204         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
205
206         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
207         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
208         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
209
210         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
211
212         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
213         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
214                                                 /* L: hash of busy workers */
215
216         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
217         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
218         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
219         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
220
221         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
222
223         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
224         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
225         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
226
227         /*
228          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
229          * from get_work_pool().
230          */
231         struct rcu_head         rcu;
232 };
233
234 /*
235  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
236  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
237  */
238 enum pool_workqueue_stats {
239         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
240         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
241         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
242         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
243         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
244         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
245         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
246         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
247
248         PWQ_NR_STATS,
249 };
250
251 /*
252  * The per-pool workqueue.  While queued, bits below WORK_PWQ_SHIFT
253  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
254  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
255  * number of flag bits.
256  */
257 struct pool_workqueue {
258         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
259         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
260         int                     work_color;     /* L: current color */
261         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
262         int                     refcnt;         /* L: reference count */
263         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
264                                                 /* L: nr of in_flight works */
265         bool                    plugged;        /* L: execution suspended */
266
267         /*
268          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
269          *
270          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
271          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
272          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
273          *
274          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
275          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
276          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
277          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
278          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
279          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
280          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
281          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
282          */
283         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
284         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
285         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
286         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
287         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
288
289         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
290
291         /*
292          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
293          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
294          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
295          * grabbing wq->mutex.
296          */
297         struct kthread_work     release_work;
298         struct rcu_head         rcu;
299 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT);
300
301 /*
302  * Structure used to wait for workqueue flush.
303  */
304 struct wq_flusher {
305         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
306         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
307         struct completion       done;           /* flush completion */
308 };
309
310 struct wq_device;
311
312 /*
313  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
314  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
315  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
316  * the counting and enforcement is per NUMA node.
317  *
318  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
319  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
320  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
321  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
322  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
323  * round-robin order.
324  */
325 struct wq_node_nr_active {
326         int                     max;            /* per-node max_active */
327         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
328         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
329         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
330 };
331
332 /*
333  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
334  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
335  */
336 struct workqueue_struct {
337         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
338         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
339
340         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
341         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
342         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
343         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
344         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
345         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
346         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
347
348         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
349         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
350
351         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
352
353         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
354         int                     max_active;     /* WO: max active works */
355         int                     min_active;     /* WO: min active works */
356         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
357         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
358
359         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
360         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
361
362 #ifdef CONFIG_SYSFS
363         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
364 #endif
365 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
366         char                    *lock_name;
367         struct lock_class_key   key;
368         struct lockdep_map      lockdep_map;
369 #endif
370         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
371
372         /*
373          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
374          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
375          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
376          */
377         struct rcu_head         rcu;
378
379         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
380         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
381         struct pool_workqueue __percpu __rcu **cpu_pwq; /* I: per-cpu pwqs */
382         struct wq_node_nr_active *node_nr_active[]; /* I: per-node nr_active */
383 };
384
385 /*
386  * Each pod type describes how CPUs should be grouped for unbound workqueues.
387  * See the comment above workqueue_attrs->affn_scope.
388  */
389 struct wq_pod_type {
390         int                     nr_pods;        /* number of pods */
391         cpumask_var_t           *pod_cpus;      /* pod -> cpus */
392         int                     *pod_node;      /* pod -> node */
393         int                     *cpu_pod;       /* cpu -> pod */
394 };
395
396 struct work_offq_data {
397         u32                     pool_id;
398         u32                     disable;
399         u32                     flags;
400 };
401
402 static const char *wq_affn_names[WQ_AFFN_NR_TYPES] = {
403         [WQ_AFFN_DFL]           = "default",
404         [WQ_AFFN_CPU]           = "cpu",
405         [WQ_AFFN_SMT]           = "smt",
406         [WQ_AFFN_CACHE]         = "cache",
407         [WQ_AFFN_NUMA]          = "numa",
408         [WQ_AFFN_SYSTEM]        = "system",
409 };
410
411 /*
412  * Per-cpu work items which run for longer than the following threshold are
413  * automatically considered CPU intensive and excluded from concurrency
414  * management to prevent them from noticeably delaying other per-cpu work items.
415  * ULONG_MAX indicates that the user hasn't overridden it with a boot parameter.
416  * The actual value is initialized in wq_cpu_intensive_thresh_init().
417  */
418 static unsigned long wq_cpu_intensive_thresh_us = ULONG_MAX;
419 module_param_named(cpu_intensive_thresh_us, wq_cpu_intensive_thresh_us, ulong, 0644);
420 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
421 static unsigned int wq_cpu_intensive_warning_thresh = 4;
422 module_param_named(cpu_intensive_warning_thresh, wq_cpu_intensive_warning_thresh, uint, 0644);
423 #endif
424
425 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
426 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
427 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
428
429 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
430 static bool wq_topo_initialized __read_mostly = false;
431
432 static struct kmem_cache *pwq_cache;
433
434 static struct wq_pod_type wq_pod_types[WQ_AFFN_NR_TYPES];
435 static enum wq_affn_scope wq_affn_dfl = WQ_AFFN_CACHE;
436
437 /* buf for wq_update_unbound_pod_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
438 static struct workqueue_attrs *wq_update_pod_attrs_buf;
439
440 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
441 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
442 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
443 /* wait for manager to go away */
444 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
445
446 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
447 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
448
449 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
450 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
451
452 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
453 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
454
455 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
456 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
457
458 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
459 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
460
461 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
462 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
463
464 /*
465  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
466  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
467  * to uncover usages which depend on it.
468  */
469 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
470 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
471 #else
472 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
473 #endif
474 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
475
476 /* to raise softirq for the BH worker pools on other CPUs */
477 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct irq_work [NR_STD_WORKER_POOLS],
478                                      bh_pool_irq_works);
479
480 /* the BH worker pools */
481 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
482                                      bh_worker_pools);
483
484 /* the per-cpu worker pools */
485 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
486                                      cpu_worker_pools);
487
488 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
489
490 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
491 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
492
493 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
494 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
495
496 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
497 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
498
499 /*
500  * I: kthread_worker to release pwq's. pwq release needs to be bounced to a
501  * process context while holding a pool lock. Bounce to a dedicated kthread
502  * worker to avoid A-A deadlocks.
503  */
504 static struct kthread_worker *pwq_release_worker __ro_after_init;
505
506 struct workqueue_struct *system_wq __ro_after_init;
507 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
508 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __ro_after_init;
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
510 struct workqueue_struct *system_long_wq __ro_after_init;
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
512 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __ro_after_init;
513 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
514 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __ro_after_init;
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
516 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __ro_after_init;
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
518 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __ro_after_init;
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
520 struct workqueue_struct *system_bh_wq;
521 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_wq);
522 struct workqueue_struct *system_bh_highpri_wq;
523 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_highpri_wq);
524
525 static int worker_thread(void *__worker);
526 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
527 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
528 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
529
530 #define CREATE_TRACE_POINTS
531 #include <trace/events/workqueue.h>
532
533 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
534         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
535                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
536                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
537
538 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
539         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
540                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
541                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
542                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
543
544 #define for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)                              \
545         for ((pool) = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[0];                \
546              (pool) < &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
547              (pool)++)
548
549 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
550         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
551              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
552              (pool)++)
553
554 /**
555  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
556  * @pool: iteration cursor
557  * @pi: integer used for iteration
558  *
559  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
560  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
561  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
562  *
563  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
564  * ignored.
565  */
566 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
567         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
568                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
569                 else
570
571 /**
572  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
573  * @worker: iteration cursor
574  * @pool: worker_pool to iterate workers of
575  *
576  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
577  *
578  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
579  * ignored.
580  */
581 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
582         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
583                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
584                 else
585
586 /**
587  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
588  * @pwq: iteration cursor
589  * @wq: the target workqueue
590  *
591  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
592  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
593  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
594  *
595  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
596  * ignored.
597  */
598 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
599         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
600                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
601
602 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
603
604 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
605
606 static void *work_debug_hint(void *addr)
607 {
608         return ((struct work_struct *) addr)->func;
609 }
610
611 static bool work_is_static_object(void *addr)
612 {
613         struct work_struct *work = addr;
614
615         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
616 }
617
618 /*
619  * fixup_init is called when:
620  * - an active object is initialized
621  */
622 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
623 {
624         struct work_struct *work = addr;
625
626         switch (state) {
627         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
628                 cancel_work_sync(work);
629                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
630                 return true;
631         default:
632                 return false;
633         }
634 }
635
636 /*
637  * fixup_free is called when:
638  * - an active object is freed
639  */
640 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
641 {
642         struct work_struct *work = addr;
643
644         switch (state) {
645         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
646                 cancel_work_sync(work);
647                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
648                 return true;
649         default:
650                 return false;
651         }
652 }
653
654 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
655         .name           = "work_struct",
656         .debug_hint     = work_debug_hint,
657         .is_static_object = work_is_static_object,
658         .fixup_init     = work_fixup_init,
659         .fixup_free     = work_fixup_free,
660 };
661
662 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
663 {
664         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
665 }
666
667 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
668 {
669         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
670 }
671
672 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
673 {
674         if (onstack)
675                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
676         else
677                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
678 }
679 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
680
681 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
682 {
683         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
686
687 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
688 {
689         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
690         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
693
694 #else
695 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
696 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
697 #endif
698
699 /**
700  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
701  * @pool: the pool pointer of interest
702  *
703  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
704  * successfully, -errno on failure.
705  */
706 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
707 {
708         int ret;
709
710         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
711
712         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
713                         GFP_KERNEL);
714         if (ret >= 0) {
715                 pool->id = ret;
716                 return 0;
717         }
718         return ret;
719 }
720
721 static struct pool_workqueue __rcu **
722 unbound_pwq_slot(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
723 {
724        if (cpu >= 0)
725                return per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
726        else
727                return &wq->dfl_pwq;
728 }
729
730 /* @cpu < 0 for dfl_pwq */
731 static struct pool_workqueue *unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
732 {
733         return rcu_dereference_check(*unbound_pwq_slot(wq, cpu),
734                                      lockdep_is_held(&wq_pool_mutex) ||
735                                      lockdep_is_held(&wq->mutex));
736 }
737
738 /**
739  * unbound_effective_cpumask - effective cpumask of an unbound workqueue
740  * @wq: workqueue of interest
741  *
742  * @wq->unbound_attrs->cpumask contains the cpumask requested by the user which
743  * is masked with wq_unbound_cpumask to determine the effective cpumask. The
744  * default pwq is always mapped to the pool with the current effective cpumask.
745  */
746 static struct cpumask *unbound_effective_cpumask(struct workqueue_struct *wq)
747 {
748         return unbound_pwq(wq, -1)->pool->attrs->__pod_cpumask;
749 }
750
751 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
752 {
753         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
754 }
755
756 static int get_work_color(unsigned long work_data)
757 {
758         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
759                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
760 }
761
762 static int work_next_color(int color)
763 {
764         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
765 }
766
767 static unsigned long pool_offq_flags(struct worker_pool *pool)
768 {
769         return (pool->flags & POOL_BH) ? WORK_OFFQ_BH : 0;
770 }
771
772 /*
773  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
774  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
775  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
776  *
777  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending() and mark_work_canceling()
778  * can be used to set the pwq, pool or clear work->data. These functions should
779  * only be called while the work is owned - ie. while the PENDING bit is set.
780  *
781  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
782  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
783  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
784  * available only while the work item is queued.
785  */
786 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data)
787 {
788         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
789         atomic_long_set(&work->data, data | work_static(work));
790 }
791
792 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
793                          unsigned long flags)
794 {
795         set_work_data(work, (unsigned long)pwq | WORK_STRUCT_PENDING |
796                       WORK_STRUCT_PWQ | flags);
797 }
798
799 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
800                                            int pool_id, unsigned long flags)
801 {
802         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
803                       WORK_STRUCT_PENDING | flags);
804 }
805
806 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
807                                             int pool_id, unsigned long flags)
808 {
809         /*
810          * The following wmb is paired with the implied mb in
811          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
812          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
813          * owner.
814          */
815         smp_wmb();
816         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
817                       flags);
818         /*
819          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
820          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
821          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
822          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
823          * the same @work.  E.g. consider this case:
824          *
825          *   CPU#0                         CPU#1
826          *   ----------------------------  --------------------------------
827          *
828          * 1  STORE event_indicated
829          * 2  queue_work_on() {
830          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
831          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
832          * 5                                 set_work_data() # clear bit
833          * 6                                 smp_mb()
834          * 7                               work->current_func() {
835          * 8                                  LOAD event_indicated
836          *                                 }
837          *
838          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
839          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
840          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
841          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
842          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
843          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
844          * before actual STORE.
845          */
846         smp_mb();
847 }
848
849 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
850 {
851         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
852 }
853
854 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
855 {
856         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
857
858         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
859                 return work_struct_pwq(data);
860         else
861                 return NULL;
862 }
863
864 /**
865  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
866  * @work: the work item of interest
867  *
868  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
869  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
870  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
871  *
872  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
873  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
874  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
875  * returned pool is and stays online.
876  *
877  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
878  */
879 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
880 {
881         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
882         int pool_id;
883
884         assert_rcu_or_pool_mutex();
885
886         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
887                 return work_struct_pwq(data)->pool;
888
889         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
890         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
891                 return NULL;
892
893         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
894 }
895
896 static unsigned long shift_and_mask(unsigned long v, u32 shift, u32 bits)
897 {
898         return (v >> shift) & ((1 << bits) - 1);
899 }
900
901 static void work_offqd_unpack(struct work_offq_data *offqd, unsigned long data)
902 {
903         WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ);
904
905         offqd->pool_id = shift_and_mask(data, WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
906                                         WORK_OFFQ_POOL_BITS);
907         offqd->disable = shift_and_mask(data, WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT,
908                                         WORK_OFFQ_DISABLE_BITS);
909         offqd->flags = data & WORK_OFFQ_FLAG_MASK;
910 }
911
912 static unsigned long work_offqd_pack_flags(struct work_offq_data *offqd)
913 {
914         return ((unsigned long)offqd->disable << WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT) |
915                 ((unsigned long)offqd->flags);
916 }
917
918 /*
919  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
920  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
921  * they're being called with pool->lock held.
922  */
923
924 /*
925  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
926  * running workers.
927  *
928  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
929  * function will always return %true for unbound pools as long as the
930  * worklist isn't empty.
931  */
932 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
933 {
934         return !list_empty(&pool->worklist) && !pool->nr_running;
935 }
936
937 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
938 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
939 {
940         return pool->nr_idle;
941 }
942
943 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
944 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
945 {
946         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
947 }
948
949 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
950 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
951 {
952         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
953 }
954
955 /* Do we have too many workers and should some go away? */
956 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
957 {
958         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
959         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
960         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
961
962         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
963 }
964
965 /**
966  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
967  * @worker: self
968  * @flags: flags to set
969  *
970  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
971  */
972 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
973 {
974         struct worker_pool *pool = worker->pool;
975
976         lockdep_assert_held(&pool->lock);
977
978         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
979         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
980             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
981                 pool->nr_running--;
982         }
983
984         worker->flags |= flags;
985 }
986
987 /**
988  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
989  * @worker: self
990  * @flags: flags to clear
991  *
992  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
993  */
994 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
995 {
996         struct worker_pool *pool = worker->pool;
997         unsigned int oflags = worker->flags;
998
999         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1000
1001         worker->flags &= ~flags;
1002
1003         /*
1004          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1005          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1006          * of multiple flags, not a single flag.
1007          */
1008         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1009                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1010                         pool->nr_running++;
1011 }
1012
1013 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
1014 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
1015 {
1016         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
1017                 return NULL;
1018
1019         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
1020 }
1021
1022 /**
1023  * worker_enter_idle - enter idle state
1024  * @worker: worker which is entering idle state
1025  *
1026  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1027  * necessary.
1028  *
1029  * LOCKING:
1030  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1031  */
1032 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1033 {
1034         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1035
1036         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1037             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1038                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1039                 return;
1040
1041         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1042         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1043         pool->nr_idle++;
1044         worker->last_active = jiffies;
1045
1046         /* idle_list is LIFO */
1047         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1048
1049         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1050                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1051
1052         /* Sanity check nr_running. */
1053         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1054 }
1055
1056 /**
1057  * worker_leave_idle - leave idle state
1058  * @worker: worker which is leaving idle state
1059  *
1060  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1061  *
1062  * LOCKING:
1063  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1064  */
1065 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1066 {
1067         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1068
1069         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1070                 return;
1071         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1072         pool->nr_idle--;
1073         list_del_init(&worker->entry);
1074 }
1075
1076 /**
1077  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1078  * @pool: pool of interest
1079  * @work: work to find worker for
1080  *
1081  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1082  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1083  * to match, its current execution should match the address of @work and
1084  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1085  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1086  * being executed.
1087  *
1088  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1089  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1090  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1091  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1092  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1093  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1094  *
1095  * This function checks the work item address and work function to avoid
1096  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1097  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1098  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1099  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1100  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1101  *
1102  * CONTEXT:
1103  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1104  *
1105  * Return:
1106  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1107  * otherwise.
1108  */
1109 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1110                                                  struct work_struct *work)
1111 {
1112         struct worker *worker;
1113
1114         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1115                                (unsigned long)work)
1116                 if (worker->current_work == work &&
1117                     worker->current_func == work->func)
1118                         return worker;
1119
1120         return NULL;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * move_linked_works - move linked works to a list
1125  * @work: start of series of works to be scheduled
1126  * @head: target list to append @work to
1127  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1128  *
1129  * Schedule linked works starting from @work to @head. Work series to be
1130  * scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1131  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor. See assign_work() for details on
1132  * @nextp.
1133  *
1134  * CONTEXT:
1135  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1136  */
1137 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1138                               struct work_struct **nextp)
1139 {
1140         struct work_struct *n;
1141
1142         /*
1143          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1144          * use NULL for list head.
1145          */
1146         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1147                 list_move_tail(&work->entry, head);
1148                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1149                         break;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1154          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1155          * needs to be updated.
1156          */
1157         if (nextp)
1158                 *nextp = n;
1159 }
1160
1161 /**
1162  * assign_work - assign a work item and its linked work items to a worker
1163  * @work: work to assign
1164  * @worker: worker to assign to
1165  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1166  *
1167  * Assign @work and its linked work items to @worker. If @work is already being
1168  * executed by another worker in the same pool, it'll be punted there.
1169  *
1170  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of the last
1171  * scheduled work. This allows assign_work() to be nested inside
1172  * list_for_each_entry_safe().
1173  *
1174  * Returns %true if @work was successfully assigned to @worker. %false if @work
1175  * was punted to another worker already executing it.
1176  */
1177 static bool assign_work(struct work_struct *work, struct worker *worker,
1178                         struct work_struct **nextp)
1179 {
1180         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1181         struct worker *collision;
1182
1183         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1184
1185         /*
1186          * A single work shouldn't be executed concurrently by multiple workers.
1187          * __queue_work() ensures that @work doesn't jump to a different pool
1188          * while still running in the previous pool. Here, we should ensure that
1189          * @work is not executed concurrently by multiple workers from the same
1190          * pool. Check whether anyone is already processing the work. If so,
1191          * defer the work to the currently executing one.
1192          */
1193         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1194         if (unlikely(collision)) {
1195                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, nextp);
1196                 return false;
1197         }
1198
1199         move_linked_works(work, &worker->scheduled, nextp);
1200         return true;
1201 }
1202
1203 static struct irq_work *bh_pool_irq_work(struct worker_pool *pool)
1204 {
1205         int high = pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? 1 : 0;
1206
1207         return &per_cpu(bh_pool_irq_works, pool->cpu)[high];
1208 }
1209
1210 static void kick_bh_pool(struct worker_pool *pool)
1211 {
1212 #ifdef CONFIG_SMP
1213         /* see drain_dead_softirq_workfn() for BH_DRAINING */
1214         if (unlikely(pool->cpu != smp_processor_id() &&
1215                      !(pool->flags & POOL_BH_DRAINING))) {
1216                 irq_work_queue_on(bh_pool_irq_work(pool), pool->cpu);
1217                 return;
1218         }
1219 #endif
1220         if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
1221                 raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
1222         else
1223                 raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * kick_pool - wake up an idle worker if necessary
1228  * @pool: pool to kick
1229  *
1230  * @pool may have pending work items. Wake up worker if necessary. Returns
1231  * whether a worker was woken up.
1232  */
1233 static bool kick_pool(struct worker_pool *pool)
1234 {
1235         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
1236         struct task_struct *p;
1237
1238         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1239
1240         if (!need_more_worker(pool) || !worker)
1241                 return false;
1242
1243         if (pool->flags & POOL_BH) {
1244                 kick_bh_pool(pool);
1245                 return true;
1246         }
1247
1248         p = worker->task;
1249
1250 #ifdef CONFIG_SMP
1251         /*
1252          * Idle @worker is about to execute @work and waking up provides an
1253          * opportunity to migrate @worker at a lower cost by setting the task's
1254          * wake_cpu field. Let's see if we want to move @worker to improve
1255          * execution locality.
1256          *
1257          * We're waking the worker that went idle the latest and there's some
1258          * chance that @worker is marked idle but hasn't gone off CPU yet. If
1259          * so, setting the wake_cpu won't do anything. As this is a best-effort
1260          * optimization and the race window is narrow, let's leave as-is for
1261          * now. If this becomes pronounced, we can skip over workers which are
1262          * still on cpu when picking an idle worker.
1263          *
1264          * If @pool has non-strict affinity, @worker might have ended up outside
1265          * its affinity scope. Repatriate.
1266          */
1267         if (!pool->attrs->affn_strict &&
1268             !cpumask_test_cpu(p->wake_cpu, pool->attrs->__pod_cpumask)) {
1269                 struct work_struct *work = list_first_entry(&pool->worklist,
1270                                                 struct work_struct, entry);
1271                 p->wake_cpu = cpumask_any_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask);
1272                 get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1273         }
1274 #endif
1275         wake_up_process(p);
1276         return true;
1277 }
1278
1279 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1280
1281 /*
1282  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1283  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1284  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1285  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1286  * should be using an unbound workqueue instead.
1287  *
1288  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1289  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1290  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1291  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1292  */
1293 #define WCI_MAX_ENTS 128
1294
1295 struct wci_ent {
1296         work_func_t             func;
1297         atomic64_t              cnt;
1298         struct hlist_node       hash_node;
1299 };
1300
1301 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1302 static int wci_nr_ents;
1303 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1304 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1305
1306 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1307 {
1308         struct wci_ent *ent;
1309
1310         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1311                                    (unsigned long)func) {
1312                 if (ent->func == func)
1313                         return ent;
1314         }
1315         return NULL;
1316 }
1317
1318 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1319 {
1320         struct wci_ent *ent;
1321
1322 restart:
1323         ent = wci_find_ent(func);
1324         if (ent) {
1325                 u64 cnt;
1326
1327                 /*
1328                  * Start reporting from the warning_thresh and back off
1329                  * exponentially.
1330                  */
1331                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1332                 if (wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1333                     cnt >= wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1334                     is_power_of_2(cnt + 1 - wq_cpu_intensive_warning_thresh))
1335                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1336                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1337                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1338                 return;
1339         }
1340
1341         /*
1342          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1343          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1344          * noise already.
1345          */
1346         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1347                 return;
1348
1349         raw_spin_lock(&wci_lock);
1350
1351         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1352                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1353                 return;
1354         }
1355
1356         if (wci_find_ent(func)) {
1357                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1358                 goto restart;
1359         }
1360
1361         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1362         ent->func = func;
1363         atomic64_set(&ent->cnt, 0);
1364         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1365
1366         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1367
1368         goto restart;
1369 }
1370
1371 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1372 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1373 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1374
1375 /**
1376  * wq_worker_running - a worker is running again
1377  * @task: task waking up
1378  *
1379  * This function is called when a worker returns from schedule()
1380  */
1381 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1382 {
1383         struct worker *worker = kthread_data(task);
1384
1385         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1386                 return;
1387
1388         /*
1389          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1390          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1391          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1392          * pool. Protect against such race.
1393          */
1394         preempt_disable();
1395         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1396                 worker->pool->nr_running++;
1397         preempt_enable();
1398
1399         /*
1400          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1401          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1402          */
1403         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1404
1405         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1406 }
1407
1408 /**
1409  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1410  * @task: task going to sleep
1411  *
1412  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1413  * going to sleep.
1414  */
1415 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1416 {
1417         struct worker *worker = kthread_data(task);
1418         struct worker_pool *pool;
1419
1420         /*
1421          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1422          * workers, also reach here, let's not access anything before
1423          * checking NOT_RUNNING.
1424          */
1425         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1426                 return;
1427
1428         pool = worker->pool;
1429
1430         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1431         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1432                 return;
1433
1434         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1435         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1436
1437         /*
1438          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1439          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1440          * and nr_running has been reset.
1441          */
1442         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1443                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1444                 return;
1445         }
1446
1447         pool->nr_running--;
1448         if (kick_pool(pool))
1449                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1450
1451         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1452 }
1453
1454 /**
1455  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1456  * @task: task currently running
1457  *
1458  * Called from scheduler_tick(). We're in the IRQ context and the current
1459  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1460  */
1461 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1462 {
1463         struct worker *worker = kthread_data(task);
1464         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1465         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1466
1467         if (!pwq)
1468                 return;
1469
1470         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1471
1472         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1473                 return;
1474
1475         /*
1476          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1477          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1478          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1479          *
1480          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1481          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1482          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1483          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1484          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1485          * We probably want to make this prettier in the future.
1486          */
1487         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1488             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1489             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1490                 return;
1491
1492         raw_spin_lock(&pool->lock);
1493
1494         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1495         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1496         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1497
1498         if (kick_pool(pool))
1499                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1500
1501         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1502 }
1503
1504 /**
1505  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1506  * @task: Task to retrieve last work function of.
1507  *
1508  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1509  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1510  *
1511  * CONTEXT:
1512  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1513  *
1514  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1515  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1516  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1517  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1518  *
1519  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1520  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1521  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1522  * is guaranteed to not be processing any works.
1523  *
1524  * Return:
1525  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1526  * hasn't executed any work yet.
1527  */
1528 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1529 {
1530         struct worker *worker = kthread_data(task);
1531
1532         return worker->last_func;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1537  * @wq: workqueue of interest
1538  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1539  *
1540  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1541  *
1542  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1543  *
1544  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1545  *
1546  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1547  */
1548 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1549                                                    int node)
1550 {
1551         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1552                 return NULL;
1553
1554         if (node == NUMA_NO_NODE)
1555                 node = nr_node_ids;
1556
1557         return wq->node_nr_active[node];
1558 }
1559
1560 /**
1561  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1562  * @wq: workqueue to update
1563  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1564  *
1565  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1566  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1567  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1568  */
1569 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1570 {
1571         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1572         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1573         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1574         int total_cpus, node;
1575
1576         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1577
1578         if (!wq_topo_initialized)
1579                 return;
1580
1581         if (off_cpu >= 0 && !cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1582                 off_cpu = -1;
1583
1584         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1585         if (off_cpu >= 0)
1586                 total_cpus--;
1587
1588         for_each_node(node) {
1589                 int node_cpus;
1590
1591                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1592                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1593                         node_cpus--;
1594
1595                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1596                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1597                               min_active, max_active);
1598         }
1599
1600         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = min_active;
1601 }
1602
1603 /**
1604  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1605  * @pwq: pool_workqueue to get
1606  *
1607  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1608  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1609  */
1610 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1611 {
1612         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1613         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1614         pwq->refcnt++;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1619  * @pwq: pool_workqueue to put
1620  *
1621  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1622  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1623  */
1624 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1625 {
1626         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1627         if (likely(--pwq->refcnt))
1628                 return;
1629         /*
1630          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1631          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1632          */
1633         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1634 }
1635
1636 /**
1637  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1638  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1639  *
1640  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1641  */
1642 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1643 {
1644         if (pwq) {
1645                 /*
1646                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1647                  * following lock operations are safe.
1648                  */
1649                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1650                 put_pwq(pwq);
1651                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1652         }
1653 }
1654
1655 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1656 {
1657         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1658 }
1659
1660 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1661                                 struct work_struct *work)
1662 {
1663         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1664
1665         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1666         trace_workqueue_activate_work(work);
1667         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1668                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1669         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1670         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1671 }
1672
1673 /**
1674  * pwq_activate_work - Activate a work item if inactive
1675  * @pwq: pool_workqueue @work belongs to
1676  * @work: work item to activate
1677  *
1678  * Returns %true if activated. %false if already active.
1679  */
1680 static bool pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1681                               struct work_struct *work)
1682 {
1683         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1684         struct wq_node_nr_active *nna;
1685
1686         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1687
1688         if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1689                 return false;
1690
1691         nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1692         if (nna)
1693                 atomic_inc(&nna->nr);
1694
1695         pwq->nr_active++;
1696         __pwq_activate_work(pwq, work);
1697         return true;
1698 }
1699
1700 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1701 {
1702         int max = READ_ONCE(nna->max);
1703
1704         while (true) {
1705                 int old, tmp;
1706
1707                 old = atomic_read(&nna->nr);
1708                 if (old >= max)
1709                         return false;
1710                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1711                 if (tmp == old)
1712                         return true;
1713         }
1714 }
1715
1716 /**
1717  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1718  * @pwq: pool_workqueue of interest
1719  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1720  *
1721  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1722  * successfully obtained. %false otherwise.
1723  */
1724 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1725 {
1726         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1727         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1728         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1729         bool obtained = false;
1730
1731         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1732
1733         if (!nna) {
1734                 /* BH or per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1735                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1736                 goto out;
1737         }
1738
1739         if (unlikely(pwq->plugged))
1740                 return false;
1741
1742         /*
1743          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1744          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1745          * concurrency level. Don't jump the line.
1746          *
1747          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1748          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1749          * increase it. This is indicated by @fill.
1750          */
1751         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1752                 goto out;
1753
1754         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1755         if (obtained)
1756                 goto out;
1757
1758         /*
1759          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1760          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1761          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1762          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1763          * $nna->pending_pwqs.
1764          */
1765         raw_spin_lock(&nna->lock);
1766
1767         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1768                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1769         else if (likely(!fill))
1770                 goto out_unlock;
1771
1772         smp_mb();
1773
1774         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1775
1776         /*
1777          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1778          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1779          */
1780         if (obtained && likely(!fill))
1781                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1782
1783 out_unlock:
1784         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1785 out:
1786         if (obtained)
1787                 pwq->nr_active++;
1788         return obtained;
1789 }
1790
1791 /**
1792  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1793  * @pwq: pool_workqueue of interest
1794  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1795  *
1796  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1797  * max_active limit.
1798  *
1799  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1800  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1801  */
1802 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1803 {
1804         struct work_struct *work =
1805                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1806                                          struct work_struct, entry);
1807
1808         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1809                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1810                 return true;
1811         } else {
1812                 return false;
1813         }
1814 }
1815
1816 /**
1817  * unplug_oldest_pwq - unplug the oldest pool_workqueue
1818  * @wq: workqueue_struct where its oldest pwq is to be unplugged
1819  *
1820  * This function should only be called for ordered workqueues where only the
1821  * oldest pwq is unplugged, the others are plugged to suspend execution to
1822  * ensure proper work item ordering::
1823  *
1824  *    dfl_pwq --------------+     [P] - plugged
1825  *                          |
1826  *                          v
1827  *    pwqs -> A -> B [P] -> C [P] (newest)
1828  *            |    |        |
1829  *            1    3        5
1830  *            |    |        |
1831  *            2    4        6
1832  *
1833  * When the oldest pwq is drained and removed, this function should be called
1834  * to unplug the next oldest one to start its work item execution. Note that
1835  * pwq's are linked into wq->pwqs with the oldest first, so the first one in
1836  * the list is the oldest.
1837  */
1838 static void unplug_oldest_pwq(struct workqueue_struct *wq)
1839 {
1840         struct pool_workqueue *pwq;
1841
1842         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1843
1844         /* Caller should make sure that pwqs isn't empty before calling */
1845         pwq = list_first_entry_or_null(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
1846                                        pwqs_node);
1847         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1848         if (pwq->plugged) {
1849                 pwq->plugged = false;
1850                 if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true))
1851                         kick_pool(pwq->pool);
1852         }
1853         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1854 }
1855
1856 /**
1857  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1858  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1859  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1860  *
1861  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1862  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1863  */
1864 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1865                                       struct worker_pool *caller_pool)
1866 {
1867         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1868         struct pool_workqueue *pwq;
1869         struct work_struct *work;
1870
1871         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1872
1873         raw_spin_lock(&nna->lock);
1874 retry:
1875         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1876                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1877         if (!pwq)
1878                 goto out_unlock;
1879
1880         /*
1881          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1882          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1883          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1884          * nested inside pool locks.
1885          */
1886         if (pwq->pool != locked_pool) {
1887                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1888                 locked_pool = pwq->pool;
1889                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1890                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1891                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1892                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1893                         goto retry;
1894                 }
1895         }
1896
1897         /*
1898          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1899          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1900          */
1901         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1902                                         struct work_struct, entry);
1903         if (!work) {
1904                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1905                 goto retry;
1906         }
1907
1908         /*
1909          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1910          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1911          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1912          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1913          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1914          */
1915         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1916                 pwq->nr_active++;
1917                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1918
1919                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1920                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1921                 else
1922                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1923
1924                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1925                 if (pwq->pool != caller_pool)
1926                         kick_pool(pwq->pool);
1927         }
1928
1929 out_unlock:
1930         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1931         if (locked_pool != caller_pool) {
1932                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1933                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1934         }
1935 }
1936
1937 /**
1938  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1939  * @pwq: pool_workqueue of interest
1940  *
1941  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1942  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1943  */
1944 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1945 {
1946         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1947         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1948
1949         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1950
1951         /*
1952          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1953          * workqueues.
1954          */
1955         pwq->nr_active--;
1956
1957         /*
1958          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1959          * inactive work item on @pwq itself.
1960          */
1961         if (!nna) {
1962                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1963                 return;
1964         }
1965
1966         /*
1967          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1968          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1969          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1970          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1971          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1972          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1973          * decremented $nna->nr.
1974          *
1975          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1976          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1977          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1978          * This maintains the forward progress guarantee.
1979          */
1980         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1981                 return;
1982
1983         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1984                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1985 }
1986
1987 /**
1988  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1989  * @pwq: pwq of interest
1990  * @work_data: work_data of work which left the queue
1991  *
1992  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1993  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1994  *
1995  * NOTE:
1996  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
1997  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
1998  * work item is complete.
1999  *
2000  * CONTEXT:
2001  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2002  */
2003 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
2004 {
2005         int color = get_work_color(work_data);
2006
2007         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
2008                 pwq_dec_nr_active(pwq);
2009
2010         pwq->nr_in_flight[color]--;
2011
2012         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
2013         if (likely(pwq->flush_color != color))
2014                 goto out_put;
2015
2016         /* are there still in-flight works? */
2017         if (pwq->nr_in_flight[color])
2018                 goto out_put;
2019
2020         /* this pwq is done, clear flush_color */
2021         pwq->flush_color = -1;
2022
2023         /*
2024          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
2025          * will handle the rest.
2026          */
2027         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
2028                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
2029 out_put:
2030         put_pwq(pwq);
2031 }
2032
2033 /**
2034  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2035  * @work: work item to steal
2036  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2037  * @irq_flags: place to store irq state
2038  *
2039  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
2040  * stable state - idle, on timer or on worklist.
2041  *
2042  * Return:
2043  *
2044  *  ========    ================================================================
2045  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
2046  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
2047  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
2048  *  ========    ================================================================
2049  *
2050  * Note:
2051  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
2052  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
2053  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
2054  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
2055  *
2056  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
2057  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@irq_flags).
2058  *
2059  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2060  */
2061 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2062                                unsigned long *irq_flags)
2063 {
2064         struct worker_pool *pool;
2065         struct pool_workqueue *pwq;
2066
2067         local_irq_save(*irq_flags);
2068
2069         /* try to steal the timer if it exists */
2070         if (cflags & WORK_CANCEL_DELAYED) {
2071                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
2072
2073                 /*
2074                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
2075                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
2076                  * running on the local CPU.
2077                  */
2078                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
2079                         return 1;
2080         }
2081
2082         /* try to claim PENDING the normal way */
2083         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
2084                 return 0;
2085
2086         rcu_read_lock();
2087         /*
2088          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
2089          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
2090          */
2091         pool = get_work_pool(work);
2092         if (!pool)
2093                 goto fail;
2094
2095         raw_spin_lock(&pool->lock);
2096         /*
2097          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
2098          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
2099          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
2100          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
2101          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
2102          * item is currently queued on that pool.
2103          */
2104         pwq = get_work_pwq(work);
2105         if (pwq && pwq->pool == pool) {
2106                 unsigned long work_data;
2107
2108                 debug_work_deactivate(work);
2109
2110                 /*
2111                  * A cancelable inactive work item must be in the
2112                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2113                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2114                  *
2115                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
2116                  * it might have linked barrier work items which, if left
2117                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2118                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
2119                  * item is activated before grabbing.
2120                  */
2121                 pwq_activate_work(pwq, work);
2122
2123                 list_del_init(&work->entry);
2124
2125                 /*
2126                  * work->data points to pwq iff queued. Let's point to pool. As
2127                  * this destroys work->data needed by the next step, stash it.
2128                  */
2129                 work_data = *work_data_bits(work);
2130                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id,
2131                                                pool_offq_flags(pool));
2132
2133                 /* must be the last step, see the function comment */
2134                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2135
2136                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2137                 rcu_read_unlock();
2138                 return 1;
2139         }
2140         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2141 fail:
2142         rcu_read_unlock();
2143         local_irq_restore(*irq_flags);
2144         return -EAGAIN;
2145 }
2146
2147 /**
2148  * work_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2149  * @work: work item to steal
2150  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2151  * @irq_flags: place to store IRQ state
2152  *
2153  * Grab PENDING bit of @work. @work can be in any stable state - idle, on timer
2154  * or on worklist.
2155  *
2156  * Can be called from any context. IRQ is disabled on return with IRQ state
2157  * stored in *@irq_flags. The caller is responsible for re-enabling it using
2158  * local_irq_restore().
2159  *
2160  * Returns %true if @work was pending. %false if idle.
2161  */
2162 static bool work_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2163                               unsigned long *irq_flags)
2164 {
2165         int ret;
2166
2167         while (true) {
2168                 ret = try_to_grab_pending(work, cflags, irq_flags);
2169                 if (ret >= 0)
2170                         return ret;
2171                 cpu_relax();
2172         }
2173 }
2174
2175 /**
2176  * insert_work - insert a work into a pool
2177  * @pwq: pwq @work belongs to
2178  * @work: work to insert
2179  * @head: insertion point
2180  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2181  *
2182  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2183  * work_struct flags.
2184  *
2185  * CONTEXT:
2186  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2187  */
2188 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2189                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2190 {
2191         debug_work_activate(work);
2192
2193         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2194         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2195
2196         /* we own @work, set data and link */
2197         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2198         list_add_tail(&work->entry, head);
2199         get_pwq(pwq);
2200 }
2201
2202 /*
2203  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2204  * same workqueue.
2205  */
2206 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2207 {
2208         struct worker *worker;
2209
2210         worker = current_wq_worker();
2211         /*
2212          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2213          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2214          */
2215         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2216 }
2217
2218 /*
2219  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2220  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2221  * avoid perturbing sensitive tasks.
2222  */
2223 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2224 {
2225         int new_cpu;
2226
2227         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2228                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2229                         return cpu;
2230         } else {
2231                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2232         }
2233
2234         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2235         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2236         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2237                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2238                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2239                         return cpu;
2240         }
2241         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2242
2243         return new_cpu;
2244 }
2245
2246 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2247                          struct work_struct *work)
2248 {
2249         struct pool_workqueue *pwq;
2250         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2251         unsigned int work_flags;
2252         unsigned int req_cpu = cpu;
2253
2254         /*
2255          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2256          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2257          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2258          * happen with IRQ disabled.
2259          */
2260         lockdep_assert_irqs_disabled();
2261
2262         /*
2263          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2264          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2265          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2266          */
2267         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2268                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2269                 return;
2270         rcu_read_lock();
2271 retry:
2272         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2273         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2274                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2275                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2276                 else
2277                         cpu = raw_smp_processor_id();
2278         }
2279
2280         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2281         pool = pwq->pool;
2282
2283         /*
2284          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2285          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2286          * pool to guarantee non-reentrancy.
2287          */
2288         last_pool = get_work_pool(work);
2289         if (last_pool && last_pool != pool) {
2290                 struct worker *worker;
2291
2292                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2293
2294                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2295
2296                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2297                         pwq = worker->current_pwq;
2298                         pool = pwq->pool;
2299                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2300                 } else {
2301                         /* meh... not running there, queue here */
2302                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2303                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2304                 }
2305         } else {
2306                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2307         }
2308
2309         /*
2310          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2311          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2312          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2313          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2314          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2315          */
2316         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2317                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2318                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2319                         cpu_relax();
2320                         goto retry;
2321                 }
2322                 /* oops */
2323                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2324                           wq->name, cpu);
2325         }
2326
2327         /* pwq determined, queue */
2328         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2329
2330         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2331                 goto out;
2332
2333         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2334         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2335
2336         /*
2337          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2338          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2339          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2340          */
2341         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2342                 if (list_empty(&pool->worklist))
2343                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2344
2345                 trace_workqueue_activate_work(work);
2346                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2347                 kick_pool(pool);
2348         } else {
2349                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2350                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2351         }
2352
2353 out:
2354         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2355         rcu_read_unlock();
2356 }
2357
2358 static bool clear_pending_if_disabled(struct work_struct *work)
2359 {
2360         unsigned long data = *work_data_bits(work);
2361         struct work_offq_data offqd;
2362
2363         if (likely((data & WORK_STRUCT_PWQ) ||
2364                    !(data & WORK_OFFQ_DISABLE_MASK)))
2365                 return false;
2366
2367         work_offqd_unpack(&offqd, data);
2368         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
2369                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
2370         return true;
2371 }
2372
2373 /**
2374  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2375  * @cpu: CPU number to execute work on
2376  * @wq: workqueue to use
2377  * @work: work to queue
2378  *
2379  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2380  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2381  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2382  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2383  * online will get a splat.
2384  *
2385  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2386  */
2387 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2388                    struct work_struct *work)
2389 {
2390         bool ret = false;
2391         unsigned long irq_flags;
2392
2393         local_irq_save(irq_flags);
2394
2395         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2396             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2397                 __queue_work(cpu, wq, work);
2398                 ret = true;
2399         }
2400
2401         local_irq_restore(irq_flags);
2402         return ret;
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2405
2406 /**
2407  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2408  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2409  *
2410  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2411  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2412  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2413  * available CPU if we need to schedule this work.
2414  */
2415 static int select_numa_node_cpu(int node)
2416 {
2417         int cpu;
2418
2419         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2420         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2421                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2422
2423         /* Use local node/cpu if we are already there */
2424         cpu = raw_smp_processor_id();
2425         if (node == cpu_to_node(cpu))
2426                 return cpu;
2427
2428         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2429         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2430
2431         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2432         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2433 }
2434
2435 /**
2436  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2437  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2438  * @wq: workqueue to use
2439  * @work: work to queue
2440  *
2441  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2442  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2443  * NUMA node.
2444  *
2445  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2446  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2447  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2448  *
2449  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2450  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2451  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2452  *
2453  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2454  */
2455 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2456                      struct work_struct *work)
2457 {
2458         unsigned long irq_flags;
2459         bool ret = false;
2460
2461         /*
2462          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2463          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2464          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2465          *
2466          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2467          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2468          * some round robin type logic.
2469          */
2470         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2471
2472         local_irq_save(irq_flags);
2473
2474         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2475             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2476                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2477
2478                 __queue_work(cpu, wq, work);
2479                 ret = true;
2480         }
2481
2482         local_irq_restore(irq_flags);
2483         return ret;
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2486
2487 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2488 {
2489         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2490
2491         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2492         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2493 }
2494 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2495
2496 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2497                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2498 {
2499         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2500         struct work_struct *work = &dwork->work;
2501
2502         WARN_ON_ONCE(!wq);
2503         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2504         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2505         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2506
2507         /*
2508          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2509          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2510          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2511          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2512          */
2513         if (!delay) {
2514                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2515                 return;
2516         }
2517
2518         dwork->wq = wq;
2519         dwork->cpu = cpu;
2520         timer->expires = jiffies + delay;
2521
2522         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TIMER)) {
2523                 /* If the current cpu is a housekeeping cpu, use it. */
2524                 cpu = smp_processor_id();
2525                 if (!housekeeping_test_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER))
2526                         cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
2527                 add_timer_on(timer, cpu);
2528         } else {
2529                 if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
2530                         add_timer_global(timer);
2531                 else
2532                         add_timer_on(timer, cpu);
2533         }
2534 }
2535
2536 /**
2537  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2538  * @cpu: CPU number to execute work on
2539  * @wq: workqueue to use
2540  * @dwork: work to queue
2541  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2542  *
2543  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2544  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2545  * execution.
2546  */
2547 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2548                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2549 {
2550         struct work_struct *work = &dwork->work;
2551         bool ret = false;
2552         unsigned long irq_flags;
2553
2554         /* read the comment in __queue_work() */
2555         local_irq_save(irq_flags);
2556
2557         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2558             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2559                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2560                 ret = true;
2561         }
2562
2563         local_irq_restore(irq_flags);
2564         return ret;
2565 }
2566 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2567
2568 /**
2569  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2570  * @cpu: CPU number to execute work on
2571  * @wq: workqueue to use
2572  * @dwork: work to queue
2573  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2574  *
2575  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2576  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2577  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2578  * current state.
2579  *
2580  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2581  * pending and its timer was modified.
2582  *
2583  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2584  * See try_to_grab_pending() for details.
2585  */
2586 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2587                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2588 {
2589         unsigned long irq_flags;
2590         bool ret;
2591
2592         ret = work_grab_pending(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED, &irq_flags);
2593
2594         if (!clear_pending_if_disabled(&dwork->work))
2595                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2596
2597         local_irq_restore(irq_flags);
2598         return ret;
2599 }
2600 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2601
2602 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2603 {
2604         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2605
2606         /* read the comment in __queue_work() */
2607         local_irq_disable();
2608         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2609         local_irq_enable();
2610 }
2611
2612 /**
2613  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2614  * @wq: workqueue to use
2615  * @rwork: work to queue
2616  *
2617  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2618  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2619  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2620  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2621  */
2622 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2623 {
2624         struct work_struct *work = &rwork->work;
2625
2626         /*
2627          * rcu_work can't be canceled or disabled. Warn if the user reached
2628          * inside @rwork and disabled the inner work.
2629          */
2630         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2631             !WARN_ON_ONCE(clear_pending_if_disabled(work))) {
2632                 rwork->wq = wq;
2633                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2634                 return true;
2635         }
2636
2637         return false;
2638 }
2639 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2640
2641 static struct worker *alloc_worker(int node)
2642 {
2643         struct worker *worker;
2644
2645         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2646         if (worker) {
2647                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2648                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2649                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2650                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2651                 worker->flags = WORKER_PREP;
2652         }
2653         return worker;
2654 }
2655
2656 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2657 {
2658         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2659                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2660         else
2661                 return pool->attrs->cpumask;
2662 }
2663
2664 /**
2665  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2666  * @worker: worker to be attached
2667  * @pool: the target pool
2668  *
2669  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2670  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2671  * cpu-[un]hotplugs.
2672  */
2673 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2674                                   struct worker_pool *pool)
2675 {
2676         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2677
2678         /*
2679          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains stable
2680          * across this function. See the comments above the flag definition for
2681          * details. BH workers are, while per-CPU, always DISASSOCIATED.
2682          */
2683         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) {
2684                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2685         } else {
2686                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2687                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2688         }
2689
2690         if (worker->rescue_wq)
2691                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2692
2693         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2694         worker->pool = pool;
2695
2696         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2697 }
2698
2699 /**
2700  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2701  * @worker: worker which is attached to its pool
2702  *
2703  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2704  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2705  * other reference to the pool.
2706  */
2707 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2708 {
2709         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2710         struct completion *detach_completion = NULL;
2711
2712         /* there is one permanent BH worker per CPU which should never detach */
2713         WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2714
2715         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2716
2717         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2718         list_del(&worker->node);
2719         worker->pool = NULL;
2720
2721         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
2722                 detach_completion = pool->detach_completion;
2723         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2724
2725         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2726         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2727
2728         if (detach_completion)
2729                 complete(detach_completion);
2730 }
2731
2732 /**
2733  * create_worker - create a new workqueue worker
2734  * @pool: pool the new worker will belong to
2735  *
2736  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2737  *
2738  * CONTEXT:
2739  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2740  *
2741  * Return:
2742  * Pointer to the newly created worker.
2743  */
2744 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2745 {
2746         struct worker *worker;
2747         int id;
2748         char id_buf[23];
2749
2750         /* ID is needed to determine kthread name */
2751         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2752         if (id < 0) {
2753                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2754                             ERR_PTR(id));
2755                 return NULL;
2756         }
2757
2758         worker = alloc_worker(pool->node);
2759         if (!worker) {
2760                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2761                 goto fail;
2762         }
2763
2764         worker->id = id;
2765
2766         if (!(pool->flags & POOL_BH)) {
2767                 if (pool->cpu >= 0)
2768                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
2769                                  pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2770                 else
2771                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
2772
2773                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker,
2774                                         pool->node, "kworker/%s", id_buf);
2775                 if (IS_ERR(worker->task)) {
2776                         if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2777                                 pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
2778                                        id_buf);
2779                         } else {
2780                                 pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2781                                             worker->task);
2782                         }
2783                         goto fail;
2784                 }
2785
2786                 set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2787                 kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2788         }
2789
2790         /* successful, attach the worker to the pool */
2791         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2792
2793         /* start the newly created worker */
2794         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2795
2796         worker->pool->nr_workers++;
2797         worker_enter_idle(worker);
2798
2799         /*
2800          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2801          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2802          * wake it up explicitly.
2803          */
2804         if (worker->task)
2805                 wake_up_process(worker->task);
2806
2807         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2808
2809         return worker;
2810
2811 fail:
2812         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2813         kfree(worker);
2814         return NULL;
2815 }
2816
2817 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2818 {
2819         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2820
2821         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2822         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2823                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2824         else
2825                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2826 }
2827
2828 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2829 {
2830         struct worker *worker, *tmp;
2831
2832         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2833                 list_del_init(&worker->entry);
2834                 unbind_worker(worker);
2835                 /*
2836                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2837                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2838                  * wouldn't have gotten here.
2839                  *
2840                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2841                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2842                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2843                  * outside of pool->lock.
2844                  */
2845                 wake_up_process(worker->task);
2846         }
2847 }
2848
2849 /**
2850  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2851  * @worker: worker to be destroyed
2852  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2853  *
2854  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2855  * should be idle.
2856  *
2857  * CONTEXT:
2858  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2859  */
2860 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2861 {
2862         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2863
2864         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2865         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2866
2867         /* sanity check frenzy */
2868         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2869             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2870             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2871                 return;
2872
2873         pool->nr_workers--;
2874         pool->nr_idle--;
2875
2876         worker->flags |= WORKER_DIE;
2877
2878         list_move(&worker->entry, list);
2879         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2880 }
2881
2882 /**
2883  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2884  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2885  *
2886  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2887  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2888  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2889  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2890  * it expire and re-evaluate things from there.
2891  */
2892 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2893 {
2894         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2895         bool do_cull = false;
2896
2897         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2898                 return;
2899
2900         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2901
2902         if (too_many_workers(pool)) {
2903                 struct worker *worker;
2904                 unsigned long expires;
2905
2906                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2907                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2908                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2909                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2910
2911                 if (!do_cull)
2912                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2913         }
2914         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2915
2916         if (do_cull)
2917                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2918 }
2919
2920 /**
2921  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2922  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2923  *
2924  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2925  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2926  *
2927  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2928  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2929  * context, hence the split between timer callback and work item.
2930  */
2931 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2932 {
2933         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2934         LIST_HEAD(cull_list);
2935
2936         /*
2937          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2938          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2939          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2940          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2941          */
2942         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2943         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2944
2945         while (too_many_workers(pool)) {
2946                 struct worker *worker;
2947                 unsigned long expires;
2948
2949                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2950                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2951
2952                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2953                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2954                         break;
2955                 }
2956
2957                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2958         }
2959
2960         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2961         wake_dying_workers(&cull_list);
2962         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2963 }
2964
2965 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2966 {
2967         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2968         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2969
2970         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2971
2972         if (!wq->rescuer)
2973                 return;
2974
2975         /* mayday mayday mayday */
2976         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2977                 /*
2978                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2979                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2980                  * rescuer is done with it.
2981                  */
2982                 get_pwq(pwq);
2983                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2984                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2985                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
2986         }
2987 }
2988
2989 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2990 {
2991         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2992         struct work_struct *work;
2993
2994         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2995         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2996
2997         if (need_to_create_worker(pool)) {
2998                 /*
2999                  * We've been trying to create a new worker but
3000                  * haven't been successful.  We might be hitting an
3001                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
3002                  * rescuers.
3003                  */
3004                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
3005                         send_mayday(work);
3006         }
3007
3008         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3009         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3010
3011         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
3012 }
3013
3014 /**
3015  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
3016  * @pool: pool to create a new worker for
3017  *
3018  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
3019  * have at least one idle worker on return from this function.  If
3020  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
3021  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
3022  * possible allocation deadlock.
3023  *
3024  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
3025  * may_start_working() %true.
3026  *
3027  * LOCKING:
3028  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3029  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
3030  * manager.
3031  */
3032 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
3033 __releases(&pool->lock)
3034 __acquires(&pool->lock)
3035 {
3036 restart:
3037         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3038
3039         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
3040         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
3041
3042         while (true) {
3043                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
3044                         break;
3045
3046                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
3047
3048                 if (!need_to_create_worker(pool))
3049                         break;
3050         }
3051
3052         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3053         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3054         /*
3055          * This is necessary even after a new worker was just successfully
3056          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
3057          * already become busy.
3058          */
3059         if (need_to_create_worker(pool))
3060                 goto restart;
3061 }
3062
3063 /**
3064  * manage_workers - manage worker pool
3065  * @worker: self
3066  *
3067  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
3068  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
3069  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
3070  *
3071  * The caller can safely start processing works on false return.  On
3072  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
3073  * and may_start_working() is true.
3074  *
3075  * CONTEXT:
3076  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3077  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
3078  *
3079  * Return:
3080  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
3081  * start processing works, %true if management function was performed and
3082  * the conditions that the caller verified before calling the function may
3083  * no longer be true.
3084  */
3085 static bool manage_workers(struct worker *worker)
3086 {
3087         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3088
3089         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
3090                 return false;
3091
3092         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3093         pool->manager = worker;
3094
3095         maybe_create_worker(pool);
3096
3097         pool->manager = NULL;
3098         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
3099         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
3100         return true;
3101 }
3102
3103 /**
3104  * process_one_work - process single work
3105  * @worker: self
3106  * @work: work to process
3107  *
3108  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
3109  * process a single work including synchronization against and
3110  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
3111  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
3112  * call this function to process a work.
3113  *
3114  * CONTEXT:
3115  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
3116  */
3117 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
3118 __releases(&pool->lock)
3119 __acquires(&pool->lock)
3120 {
3121         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
3122         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3123         unsigned long work_data;
3124         int lockdep_start_depth, rcu_start_depth;
3125         bool bh_draining = pool->flags & POOL_BH_DRAINING;
3126 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3127         /*
3128          * It is permissible to free the struct work_struct from
3129          * inside the function that is called from it, this we need to
3130          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
3131          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
3132          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
3133          */
3134         struct lockdep_map lockdep_map;
3135
3136         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
3137 #endif
3138         /* ensure we're on the correct CPU */
3139         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
3140                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
3141
3142         /* claim and dequeue */
3143         debug_work_deactivate(work);
3144         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
3145         worker->current_work = work;
3146         worker->current_func = work->func;
3147         worker->current_pwq = pwq;
3148         if (worker->task)
3149                 worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
3150         work_data = *work_data_bits(work);
3151         worker->current_color = get_work_color(work_data);
3152
3153         /*
3154          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
3155          * overridden through set_worker_desc().
3156          */
3157         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
3158
3159         list_del_init(&work->entry);
3160
3161         /*
3162          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
3163          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
3164          * of concurrency management and the next code block will chain
3165          * execution of the pending work items.
3166          */
3167         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
3168                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3169
3170         /*
3171          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
3172          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
3173          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
3174          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
3175          */
3176         kick_pool(pool);
3177
3178         /*
3179          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3180          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3181          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3182          * disabled.
3183          */
3184         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id, pool_offq_flags(pool));
3185
3186         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3187         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3188
3189         rcu_start_depth = rcu_preempt_depth();
3190         lockdep_start_depth = lockdep_depth(current);
3191         /* see drain_dead_softirq_workfn() */
3192         if (!bh_draining)
3193                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3194         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3195         /*
3196          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3197          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3198          *
3199          * However, that would result in:
3200          *
3201          *   A(W1)
3202          *   WFC(C)
3203          *              A(W1)
3204          *              C(C)
3205          *
3206          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3207          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3208          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3209          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3210          * these locks.
3211          *
3212          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3213          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3214          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3215          */
3216         lockdep_invariant_state(true);
3217         trace_workqueue_execute_start(work);
3218         worker->current_func(work);
3219         /*
3220          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3221          * point will only record its address.
3222          */
3223         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3224         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3225         lock_map_release(&lockdep_map);
3226         if (!bh_draining)
3227                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3228
3229         if (unlikely((worker->task && in_atomic()) ||
3230                      lockdep_depth(current) != lockdep_start_depth ||
3231                      rcu_preempt_depth() != rcu_start_depth)) {
3232                 pr_err("BUG: workqueue leaked atomic, lock or RCU: %s[%d]\n"
3233                        "     preempt=0x%08x lock=%d->%d RCU=%d->%d workfn=%ps\n",
3234                        current->comm, task_pid_nr(current), preempt_count(),
3235                        lockdep_start_depth, lockdep_depth(current),
3236                        rcu_start_depth, rcu_preempt_depth(),
3237                        worker->current_func);
3238                 debug_show_held_locks(current);
3239                 dump_stack();
3240         }
3241
3242         /*
3243          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3244          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3245          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3246          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3247          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3248          * the same condition doesn't freeze RCU.
3249          */
3250         if (worker->task)
3251                 cond_resched();
3252
3253         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3254
3255         /*
3256          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3257          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3258          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3259          */
3260         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3261
3262         /* tag the worker for identification in schedule() */
3263         worker->last_func = worker->current_func;
3264
3265         /* we're done with it, release */
3266         hash_del(&worker->hentry);
3267         worker->current_work = NULL;
3268         worker->current_func = NULL;
3269         worker->current_pwq = NULL;
3270         worker->current_color = INT_MAX;
3271
3272         /* must be the last step, see the function comment */
3273         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3274 }
3275
3276 /**
3277  * process_scheduled_works - process scheduled works
3278  * @worker: self
3279  *
3280  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3281  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3282  * fetches a work from the top and executes it.
3283  *
3284  * CONTEXT:
3285  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3286  * multiple times.
3287  */
3288 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3289 {
3290         struct work_struct *work;
3291         bool first = true;
3292
3293         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3294                                                 struct work_struct, entry))) {
3295                 if (first) {
3296                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3297                         first = false;
3298                 }
3299                 process_one_work(worker, work);
3300         }
3301 }
3302
3303 static void set_pf_worker(bool val)
3304 {
3305         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3306         if (val)
3307                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3308         else
3309                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3310         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3311 }
3312
3313 /**
3314  * worker_thread - the worker thread function
3315  * @__worker: self
3316  *
3317  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3318  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3319  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3320  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3321  * will be explained in rescuer_thread().
3322  *
3323  * Return: 0
3324  */
3325 static int worker_thread(void *__worker)
3326 {
3327         struct worker *worker = __worker;
3328         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3329
3330         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3331         set_pf_worker(true);
3332 woke_up:
3333         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3334
3335         /* am I supposed to die? */
3336         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3337                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3338                 set_pf_worker(false);
3339
3340                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
3341                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3342                 worker_detach_from_pool(worker);
3343                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
3344                 kfree(worker);
3345                 return 0;
3346         }
3347
3348         worker_leave_idle(worker);
3349 recheck:
3350         /* no more worker necessary? */
3351         if (!need_more_worker(pool))
3352                 goto sleep;
3353
3354         /* do we need to manage? */
3355         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3356                 goto recheck;
3357
3358         /*
3359          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3360          * preparing to process a work or actually processing it.
3361          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3362          */
3363         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3364
3365         /*
3366          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3367          * worker or that someone else has already assumed the manager
3368          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3369          * management if applicable and concurrency management is restored
3370          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3371          */
3372         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3373
3374         do {
3375                 struct work_struct *work =
3376                         list_first_entry(&pool->worklist,
3377                                          struct work_struct, entry);
3378
3379                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3380                         process_scheduled_works(worker);
3381         } while (keep_working(pool));
3382
3383         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3384 sleep:
3385         /*
3386          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3387          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3388          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3389          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3390          * event.
3391          */
3392         worker_enter_idle(worker);
3393         __set_current_state(TASK_IDLE);
3394         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3395         schedule();
3396         goto woke_up;
3397 }
3398
3399 /**
3400  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3401  * @__rescuer: self
3402  *
3403  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3404  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3405  *
3406  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3407  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3408  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3409  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3410  * the problem rescuer solves.
3411  *
3412  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3413  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3414  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3415  *
3416  * This should happen rarely.
3417  *
3418  * Return: 0
3419  */
3420 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3421 {
3422         struct worker *rescuer = __rescuer;
3423         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3424         bool should_stop;
3425
3426         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3427
3428         /*
3429          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3430          * doesn't participate in concurrency management.
3431          */
3432         set_pf_worker(true);
3433 repeat:
3434         set_current_state(TASK_IDLE);
3435
3436         /*
3437          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3438          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3439          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3440          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3441          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3442          * list is always empty on exit.
3443          */
3444         should_stop = kthread_should_stop();
3445
3446         /* see whether any pwq is asking for help */
3447         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3448
3449         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3450                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3451                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3452                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3453                 struct work_struct *work, *n;
3454
3455                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3456                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3457
3458                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3459
3460                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3461
3462                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3463
3464                 /*
3465                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3466                  * process'em.
3467                  */
3468                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3469                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3470                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3471                             assign_work(work, rescuer, &n))
3472                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3473                 }
3474
3475                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3476                         process_scheduled_works(rescuer);
3477
3478                         /*
3479                          * The above execution of rescued work items could
3480                          * have created more to rescue through
3481                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3482                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3483                          * that such back-to-back work items, which may be
3484                          * being used to relieve memory pressure, don't
3485                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3486                          */
3487                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3488                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3489                                 /*
3490                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3491                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3492                                  */
3493                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3494                                         get_pwq(pwq);
3495                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3496                                 }
3497                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3498                         }
3499                 }
3500
3501                 /*
3502                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3503                  * go away while we're still attached to it.
3504                  */
3505                 put_pwq(pwq);
3506
3507                 /*
3508                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3509                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3510                  */
3511                 kick_pool(pool);
3512
3513                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3514
3515                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3516
3517                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3518         }
3519
3520         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3521
3522         if (should_stop) {
3523                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3524                 set_pf_worker(false);
3525                 return 0;
3526         }
3527
3528         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3529         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3530         schedule();
3531         goto repeat;
3532 }
3533
3534 static void bh_worker(struct worker *worker)
3535 {
3536         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3537         int nr_restarts = BH_WORKER_RESTARTS;
3538         unsigned long end = jiffies + BH_WORKER_JIFFIES;
3539
3540         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3541         worker_leave_idle(worker);
3542
3543         /*
3544          * This function follows the structure of worker_thread(). See there for
3545          * explanations on each step.
3546          */
3547         if (!need_more_worker(pool))
3548                 goto done;
3549
3550         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3551         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3552
3553         do {
3554                 struct work_struct *work =
3555                         list_first_entry(&pool->worklist,
3556                                          struct work_struct, entry);
3557
3558                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3559                         process_scheduled_works(worker);
3560         } while (keep_working(pool) &&
3561                  --nr_restarts && time_before(jiffies, end));
3562
3563         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3564 done:
3565         worker_enter_idle(worker);
3566         kick_pool(pool);
3567         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3568 }
3569
3570 /*
3571  * TODO: Convert all tasklet users to workqueue and use softirq directly.
3572  *
3573  * This is currently called from tasklet[_hi]action() and thus is also called
3574  * whenever there are tasklets to run. Let's do an early exit if there's nothing
3575  * queued. Once conversion from tasklet is complete, the need_more_worker() test
3576  * can be dropped.
3577  *
3578  * After full conversion, we'll add worker->softirq_action, directly use the
3579  * softirq action and obtain the worker pointer from the softirq_action pointer.
3580  */
3581 void workqueue_softirq_action(bool highpri)
3582 {
3583         struct worker_pool *pool =
3584                 &per_cpu(bh_worker_pools, smp_processor_id())[highpri];
3585         if (need_more_worker(pool))
3586                 bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3587 }
3588
3589 struct wq_drain_dead_softirq_work {
3590         struct work_struct      work;
3591         struct worker_pool      *pool;
3592         struct completion       done;
3593 };
3594
3595 static void drain_dead_softirq_workfn(struct work_struct *work)
3596 {
3597         struct wq_drain_dead_softirq_work *dead_work =
3598                 container_of(work, struct wq_drain_dead_softirq_work, work);
3599         struct worker_pool *pool = dead_work->pool;
3600         bool repeat;
3601
3602         /*
3603          * @pool's CPU is dead and we want to execute its still pending work
3604          * items from this BH work item which is running on a different CPU. As
3605          * its CPU is dead, @pool can't be kicked and, as work execution path
3606          * will be nested, a lockdep annotation needs to be suppressed. Mark
3607          * @pool with %POOL_BH_DRAINING for the special treatments.
3608          */
3609         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3610         pool->flags |= POOL_BH_DRAINING;
3611         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3612
3613         bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3614
3615         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3616         pool->flags &= ~POOL_BH_DRAINING;
3617         repeat = need_more_worker(pool);
3618         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3619
3620         /*
3621          * bh_worker() might hit consecutive execution limit and bail. If there
3622          * still are pending work items, reschedule self and return so that we
3623          * don't hog this CPU's BH.
3624          */
3625         if (repeat) {
3626                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3627                         queue_work(system_bh_highpri_wq, work);
3628                 else
3629                         queue_work(system_bh_wq, work);
3630         } else {
3631                 complete(&dead_work->done);
3632         }
3633 }
3634
3635 /*
3636  * @cpu is dead. Drain the remaining BH work items on the current CPU. It's
3637  * possible to allocate dead_work per CPU and avoid flushing. However, then we
3638  * have to worry about draining overlapping with CPU coming back online or
3639  * nesting (one CPU's dead_work queued on another CPU which is also dead and so
3640  * on). Let's keep it simple and drain them synchronously. These are BH work
3641  * items which shouldn't be requeued on the same pool. Shouldn't take long.
3642  */
3643 void workqueue_softirq_dead(unsigned int cpu)
3644 {
3645         int i;
3646
3647         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
3648                 struct worker_pool *pool = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[i];
3649                 struct wq_drain_dead_softirq_work dead_work;
3650
3651                 if (!need_more_worker(pool))
3652                         continue;
3653
3654                 INIT_WORK_ONSTACK(&dead_work.work, drain_dead_softirq_workfn);
3655                 dead_work.pool = pool;
3656                 init_completion(&dead_work.done);
3657
3658                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3659                         queue_work(system_bh_highpri_wq, &dead_work.work);
3660                 else
3661                         queue_work(system_bh_wq, &dead_work.work);
3662
3663                 wait_for_completion(&dead_work.done);
3664                 destroy_work_on_stack(&dead_work.work);
3665         }
3666 }
3667
3668 /**
3669  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3670  * @target_wq: workqueue being flushed
3671  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3672  *
3673  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3674  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3675  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3676  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3677  * a deadlock.
3678  */
3679 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3680                                    struct work_struct *target_work)
3681 {
3682         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3683         struct worker *worker;
3684
3685         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3686                 return;
3687
3688         worker = current_wq_worker();
3689
3690         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3691                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3692                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3693         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3694                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3695                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3696                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3697                   target_wq->name, target_func);
3698 }
3699
3700 struct wq_barrier {
3701         struct work_struct      work;
3702         struct completion       done;
3703         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3704 };
3705
3706 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3707 {
3708         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3709         complete(&barr->done);
3710 }
3711
3712 /**
3713  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3714  * @pwq: pwq to insert barrier into
3715  * @barr: wq_barrier to insert
3716  * @target: target work to attach @barr to
3717  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3718  *
3719  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3720  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3721  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3722  * cpu.
3723  *
3724  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3725  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3726  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3727  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3728  * after a work with LINKED flag set.
3729  *
3730  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3731  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3732  *
3733  * CONTEXT:
3734  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3735  */
3736 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3737                               struct wq_barrier *barr,
3738                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3739 {
3740         static __maybe_unused struct lock_class_key bh_key, thr_key;
3741         unsigned int work_flags = 0;
3742         unsigned int work_color;
3743         struct list_head *head;
3744
3745         /*
3746          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3747          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3748          * checks and call back into the fixup functions where we
3749          * might deadlock.
3750          *
3751          * BH and threaded workqueues need separate lockdep keys to avoid
3752          * spuriously triggering "inconsistent {SOFTIRQ-ON-W} -> {IN-SOFTIRQ-W}
3753          * usage".
3754          */
3755         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&barr->work, wq_barrier_func,
3756                               (pwq->wq->flags & WQ_BH) ? &bh_key : &thr_key);
3757         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3758
3759         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3760
3761         barr->task = current;
3762
3763         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3764         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3765
3766         /*
3767          * If @target is currently being executed, schedule the
3768          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3769          */
3770         if (worker) {
3771                 head = worker->scheduled.next;
3772                 work_color = worker->current_color;
3773         } else {
3774                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3775
3776                 head = target->entry.next;
3777                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3778                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3779                 work_color = get_work_color(*bits);
3780                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3781         }
3782
3783         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3784         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3785
3786         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3787 }
3788
3789 /**
3790  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3791  * @wq: workqueue being flushed
3792  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3793  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3794  *
3795  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3796  *
3797  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3798  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3799  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3800  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3801  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3802  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3803  *
3804  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3805  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3806  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3807  * is returned.
3808  *
3809  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3810  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3811  * advanced to @work_color.
3812  *
3813  * CONTEXT:
3814  * mutex_lock(wq->mutex).
3815  *
3816  * Return:
3817  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3818  * otherwise.
3819  */
3820 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3821                                       int flush_color, int work_color)
3822 {
3823         bool wait = false;
3824         struct pool_workqueue *pwq;
3825
3826         if (flush_color >= 0) {
3827                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3828                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3829         }
3830
3831         for_each_pwq(pwq, wq) {
3832                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3833
3834                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3835
3836                 if (flush_color >= 0) {
3837                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3838
3839                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3840                                 pwq->flush_color = flush_color;
3841                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3842                                 wait = true;
3843                         }
3844                 }
3845
3846                 if (work_color >= 0) {
3847                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3848                         pwq->work_color = work_color;
3849                 }
3850
3851                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3852         }
3853
3854         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3855                 complete(&wq->first_flusher->done);
3856
3857         return wait;
3858 }
3859
3860 static void touch_wq_lockdep_map(struct workqueue_struct *wq)
3861 {
3862 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3863         if (wq->flags & WQ_BH)
3864                 local_bh_disable();
3865
3866         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
3867         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
3868
3869         if (wq->flags & WQ_BH)
3870                 local_bh_enable();
3871 #endif
3872 }
3873
3874 static void touch_work_lockdep_map(struct work_struct *work,
3875                                    struct workqueue_struct *wq)
3876 {
3877 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3878         if (wq->flags & WQ_BH)
3879                 local_bh_disable();
3880
3881         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3882         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3883
3884         if (wq->flags & WQ_BH)
3885                 local_bh_enable();
3886 #endif
3887 }
3888
3889 /**
3890  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3891  * @wq: workqueue to flush
3892  *
3893  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3894  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3895  */
3896 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3897 {
3898         struct wq_flusher this_flusher = {
3899                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3900                 .flush_color = -1,
3901                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
3902         };
3903         int next_color;
3904
3905         if (WARN_ON(!wq_online))
3906                 return;
3907
3908         touch_wq_lockdep_map(wq);
3909
3910         mutex_lock(&wq->mutex);
3911
3912         /*
3913          * Start-to-wait phase
3914          */
3915         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3916
3917         if (next_color != wq->flush_color) {
3918                 /*
3919                  * Color space is not full.  The current work_color
3920                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3921                  * by one.
3922                  */
3923                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3924                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3925                 wq->work_color = next_color;
3926
3927                 if (!wq->first_flusher) {
3928                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3929                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3930
3931                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3932
3933                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3934                                                        wq->work_color)) {
3935                                 /* nothing to flush, done */
3936                                 wq->flush_color = next_color;
3937                                 wq->first_flusher = NULL;
3938                                 goto out_unlock;
3939                         }
3940                 } else {
3941                         /* wait in queue */
3942                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3943                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3944                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3945                 }
3946         } else {
3947                 /*
3948                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3949                  * The next flush completion will assign us
3950                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3951                  */
3952                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3953         }
3954
3955         check_flush_dependency(wq, NULL);
3956
3957         mutex_unlock(&wq->mutex);
3958
3959         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3960
3961         /*
3962          * Wake-up-and-cascade phase
3963          *
3964          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3965          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3966          */
3967         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
3968                 return;
3969
3970         mutex_lock(&wq->mutex);
3971
3972         /* we might have raced, check again with mutex held */
3973         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
3974                 goto out_unlock;
3975
3976         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
3977
3978         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
3979         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3980
3981         while (true) {
3982                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3983
3984                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3985                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3986                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
3987                                 break;
3988                         list_del_init(&next->list);
3989                         complete(&next->done);
3990                 }
3991
3992                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
3993                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
3994
3995                 /* this flush_color is finished, advance by one */
3996                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
3997
3998                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
3999                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
4000                         /*
4001                          * Assign the same color to all overflowed
4002                          * flushers, advance work_color and append to
4003                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
4004                          * phase for these overflowed flushers.
4005                          */
4006                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
4007                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
4008
4009                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
4010
4011                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
4012                                               &wq->flusher_queue);
4013                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
4014                 }
4015
4016                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
4017                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
4018                         break;
4019                 }
4020
4021                 /*
4022                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
4023                  * the new first flusher and arm pwqs.
4024                  */
4025                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
4026                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
4027
4028                 list_del_init(&next->list);
4029                 wq->first_flusher = next;
4030
4031                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
4032                         break;
4033
4034                 /*
4035                  * Meh... this color is already done, clear first
4036                  * flusher and repeat cascading.
4037                  */
4038                 wq->first_flusher = NULL;
4039         }
4040
4041 out_unlock:
4042         mutex_unlock(&wq->mutex);
4043 }
4044 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
4045
4046 /**
4047  * drain_workqueue - drain a workqueue
4048  * @wq: workqueue to drain
4049  *
4050  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
4051  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
4052  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
4053  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
4054  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
4055  * takes too long.
4056  */
4057 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4058 {
4059         unsigned int flush_cnt = 0;
4060         struct pool_workqueue *pwq;
4061
4062         /*
4063          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
4064          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
4065          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
4066          */
4067         mutex_lock(&wq->mutex);
4068         if (!wq->nr_drainers++)
4069                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
4070         mutex_unlock(&wq->mutex);
4071 reflush:
4072         __flush_workqueue(wq);
4073
4074         mutex_lock(&wq->mutex);
4075
4076         for_each_pwq(pwq, wq) {
4077                 bool drained;
4078
4079                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4080                 drained = pwq_is_empty(pwq);
4081                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4082
4083                 if (drained)
4084                         continue;
4085
4086                 if (++flush_cnt == 10 ||
4087                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
4088                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
4089                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
4090
4091                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4092                 goto reflush;
4093         }
4094
4095         if (!--wq->nr_drainers)
4096                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
4097         mutex_unlock(&wq->mutex);
4098 }
4099 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
4100
4101 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
4102                              bool from_cancel)
4103 {
4104         struct worker *worker = NULL;
4105         struct worker_pool *pool;
4106         struct pool_workqueue *pwq;
4107         struct workqueue_struct *wq;
4108
4109         rcu_read_lock();
4110         pool = get_work_pool(work);
4111         if (!pool) {
4112                 rcu_read_unlock();
4113                 return false;
4114         }
4115
4116         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4117         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
4118         pwq = get_work_pwq(work);
4119         if (pwq) {
4120                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
4121                         goto already_gone;
4122         } else {
4123                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
4124                 if (!worker)
4125                         goto already_gone;
4126                 pwq = worker->current_pwq;
4127         }
4128
4129         wq = pwq->wq;
4130         check_flush_dependency(wq, work);
4131
4132         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
4133         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4134
4135         touch_work_lockdep_map(work, wq);
4136
4137         /*
4138          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
4139          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
4140          *
4141          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
4142          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
4143          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
4144          * forward progress.
4145          */
4146         if (!from_cancel && (wq->saved_max_active == 1 || wq->rescuer))
4147                 touch_wq_lockdep_map(wq);
4148
4149         rcu_read_unlock();
4150         return true;
4151 already_gone:
4152         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4153         rcu_read_unlock();
4154         return false;
4155 }
4156
4157 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
4158 {
4159         struct wq_barrier barr;
4160         unsigned long data;
4161
4162         if (WARN_ON(!wq_online))
4163                 return false;
4164
4165         if (WARN_ON(!work->func))
4166                 return false;
4167
4168         if (!start_flush_work(work, &barr, from_cancel))
4169                 return false;
4170
4171         /*
4172          * start_flush_work() returned %true. If @from_cancel is set, we know
4173          * that @work must have been executing during start_flush_work() and
4174          * can't currently be queued. Its data must contain OFFQ bits. If @work
4175          * was queued on a BH workqueue, we also know that it was running in the
4176          * BH context and thus can be busy-waited.
4177          */
4178         data = *work_data_bits(work);
4179         if (from_cancel &&
4180             !WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_BH)) {
4181                 /*
4182                  * On RT, prevent a live lock when %current preempted soft
4183                  * interrupt processing or prevents ksoftirqd from running by
4184                  * keeping flipping BH. If the BH work item runs on a different
4185                  * CPU then this has no effect other than doing the BH
4186                  * disable/enable dance for nothing. This is copied from
4187                  * kernel/softirq.c::tasklet_unlock_spin_wait().
4188                  */
4189                 while (!try_wait_for_completion(&barr.done)) {
4190                         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4191                                 local_bh_disable();
4192                                 local_bh_enable();
4193                         } else {
4194                                 cpu_relax();
4195                         }
4196                 }
4197         } else {
4198                 wait_for_completion(&barr.done);
4199         }
4200
4201         destroy_work_on_stack(&barr.work);
4202         return true;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
4207  * @work: the work to flush
4208  *
4209  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
4210  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
4211  *
4212  * Return:
4213  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4214  * %false if it was already idle.
4215  */
4216 bool flush_work(struct work_struct *work)
4217 {
4218         might_sleep();
4219         return __flush_work(work, false);
4220 }
4221 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
4222
4223 /**
4224  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
4225  * @dwork: the delayed work to flush
4226  *
4227  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
4228  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
4229  * considers the last queueing instance of @dwork.
4230  *
4231  * Return:
4232  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4233  * %false if it was already idle.
4234  */
4235 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4236 {
4237         local_irq_disable();
4238         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
4239                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
4240         local_irq_enable();
4241         return flush_work(&dwork->work);
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
4244
4245 /**
4246  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
4247  * @rwork: the rcu work to flush
4248  *
4249  * Return:
4250  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
4251  * %false if it was already idle.
4252  */
4253 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
4254 {
4255         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
4256                 rcu_barrier();
4257                 flush_work(&rwork->work);
4258                 return true;
4259         } else {
4260                 return flush_work(&rwork->work);
4261         }
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
4264
4265 static void work_offqd_disable(struct work_offq_data *offqd)
4266 {
4267         const unsigned long max = (1lu << WORK_OFFQ_DISABLE_BITS) - 1;
4268
4269         if (likely(offqd->disable < max))
4270                 offqd->disable++;
4271         else
4272                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count overflowed\n");
4273 }
4274
4275 static void work_offqd_enable(struct work_offq_data *offqd)
4276 {
4277         if (likely(offqd->disable > 0))
4278                 offqd->disable--;
4279         else
4280                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count underflowed\n");
4281 }
4282
4283 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, u32 cflags)
4284 {
4285         struct work_offq_data offqd;
4286         unsigned long irq_flags;
4287         int ret;
4288
4289         ret = work_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4290
4291         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4292
4293         if (cflags & WORK_CANCEL_DISABLE)
4294                 work_offqd_disable(&offqd);
4295
4296         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4297                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4298         local_irq_restore(irq_flags);
4299         return ret;
4300 }
4301
4302 static bool __cancel_work_sync(struct work_struct *work, u32 cflags)
4303 {
4304         bool ret;
4305
4306         ret = __cancel_work(work, cflags | WORK_CANCEL_DISABLE);
4307
4308         if (*work_data_bits(work) & WORK_OFFQ_BH)
4309                 WARN_ON_ONCE(in_hardirq());
4310         else
4311                 might_sleep();
4312
4313         /*
4314          * Skip __flush_work() during early boot when we know that @work isn't
4315          * executing. This allows canceling during early boot.
4316          */
4317         if (wq_online)
4318                 __flush_work(work, true);
4319
4320         if (!(cflags & WORK_CANCEL_DISABLE))
4321                 enable_work(work);
4322
4323         return ret;
4324 }
4325
4326 /*
4327  * See cancel_delayed_work()
4328  */
4329 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4330 {
4331         return __cancel_work(work, 0);
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4334
4335 /**
4336  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
4337  * @work: the work to cancel
4338  *
4339  * Cancel @work and wait for its execution to finish. This function can be used
4340  * even if the work re-queues itself or migrates to another workqueue. On return
4341  * from this function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any
4342  * CPU as long as there aren't racing enqueues.
4343  *
4344  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for delayed_work's.
4345  * Use cancel_delayed_work_sync() instead.
4346  *
4347  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4348  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4349  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4350  *
4351  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4352  */
4353 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
4354 {
4355         return __cancel_work_sync(work, 0);
4356 }
4357 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
4358
4359 /**
4360  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4361  * @dwork: delayed_work to cancel
4362  *
4363  * Kill off a pending delayed_work.
4364  *
4365  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4366  * pending.
4367  *
4368  * Note:
4369  * The work callback function may still be running on return, unless
4370  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4371  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4372  *
4373  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4374  */
4375 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4376 {
4377         return __cancel_work(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4378 }
4379 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4380
4381 /**
4382  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4383  * @dwork: the delayed work cancel
4384  *
4385  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4386  *
4387  * Return:
4388  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4389  */
4390 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4391 {
4392         return __cancel_work_sync(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4393 }
4394 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4395
4396 /**
4397  * disable_work - Disable and cancel a work item
4398  * @work: work item to disable
4399  *
4400  * Disable @work by incrementing its disable count and cancel it if currently
4401  * pending. As long as the disable count is non-zero, any attempt to queue @work
4402  * will fail and return %false. The maximum supported disable depth is 2 to the
4403  * power of %WORK_OFFQ_DISABLE_BITS, currently 65536.
4404  *
4405  * Can be called from any context. Returns %true if @work was pending, %false
4406  * otherwise.
4407  */
4408 bool disable_work(struct work_struct *work)
4409 {
4410         return __cancel_work(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4411 }
4412 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work);
4413
4414 /**
4415  * disable_work_sync - Disable, cancel and drain a work item
4416  * @work: work item to disable
4417  *
4418  * Similar to disable_work() but also wait for @work to finish if currently
4419  * executing.
4420  *
4421  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4422  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4423  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4424  *
4425  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4426  */
4427 bool disable_work_sync(struct work_struct *work)
4428 {
4429         return __cancel_work_sync(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4430 }
4431 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work_sync);
4432
4433 /**
4434  * enable_work - Enable a work item
4435  * @work: work item to enable
4436  *
4437  * Undo disable_work[_sync]() by decrementing @work's disable count. @work can
4438  * only be queued if its disable count is 0.
4439  *
4440  * Can be called from any context. Returns %true if the disable count reached 0.
4441  * Otherwise, %false.
4442  */
4443 bool enable_work(struct work_struct *work)
4444 {
4445         struct work_offq_data offqd;
4446         unsigned long irq_flags;
4447
4448         work_grab_pending(work, 0, &irq_flags);
4449
4450         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4451         work_offqd_enable(&offqd);
4452         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4453                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4454         local_irq_restore(irq_flags);
4455
4456         return !offqd.disable;
4457 }
4458 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_work);
4459
4460 /**
4461  * disable_delayed_work - Disable and cancel a delayed work item
4462  * @dwork: delayed work item to disable
4463  *
4464  * disable_work() for delayed work items.
4465  */
4466 bool disable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4467 {
4468         return __cancel_work(&dwork->work,
4469                              WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4470 }
4471 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work);
4472
4473 /**
4474  * disable_delayed_work_sync - Disable, cancel and drain a delayed work item
4475  * @dwork: delayed work item to disable
4476  *
4477  * disable_work_sync() for delayed work items.
4478  */
4479 bool disable_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4480 {
4481         return __cancel_work_sync(&dwork->work,
4482                                   WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4483 }
4484 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work_sync);
4485
4486 /**
4487  * enable_delayed_work - Enable a delayed work item
4488  * @dwork: delayed work item to enable
4489  *
4490  * enable_work() for delayed work items.
4491  */
4492 bool enable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4493 {
4494         return enable_work(&dwork->work);
4495 }
4496 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_delayed_work);
4497
4498 /**
4499  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4500  * @func: the function to call
4501  *
4502  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4503  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4504  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4505  *
4506  * Return:
4507  * 0 on success, -errno on failure.
4508  */
4509 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4510 {
4511         int cpu;
4512         struct work_struct __percpu *works;
4513
4514         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4515         if (!works)
4516                 return -ENOMEM;
4517
4518         cpus_read_lock();
4519
4520         for_each_online_cpu(cpu) {
4521                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4522
4523                 INIT_WORK(work, func);
4524                 schedule_work_on(cpu, work);
4525         }
4526
4527         for_each_online_cpu(cpu)
4528                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4529
4530         cpus_read_unlock();
4531         free_percpu(works);
4532         return 0;
4533 }
4534
4535 /**
4536  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4537  * @fn:         the function to execute
4538  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4539  *              be available when the work executes)
4540  *
4541  * Executes the function immediately if process context is available,
4542  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4543  *
4544  * Return:      0 - function was executed
4545  *              1 - function was scheduled for execution
4546  */
4547 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4548 {
4549         if (!in_interrupt()) {
4550                 fn(&ew->work);
4551                 return 0;
4552         }
4553
4554         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4555         schedule_work(&ew->work);
4556
4557         return 1;
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4560
4561 /**
4562  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4563  * @attrs: workqueue_attrs to free
4564  *
4565  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4566  */
4567 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4568 {
4569         if (attrs) {
4570                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4571                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4572                 kfree(attrs);
4573         }
4574 }
4575
4576 /**
4577  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4578  *
4579  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4580  * return it.
4581  *
4582  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4583  */
4584 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4585 {
4586         struct workqueue_attrs *attrs;
4587
4588         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4589         if (!attrs)
4590                 goto fail;
4591         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4592                 goto fail;
4593         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4594                 goto fail;
4595
4596         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4597         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4598         return attrs;
4599 fail:
4600         free_workqueue_attrs(attrs);
4601         return NULL;
4602 }
4603
4604 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4605                                  const struct workqueue_attrs *from)
4606 {
4607         to->nice = from->nice;
4608         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4609         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4610         to->affn_strict = from->affn_strict;
4611
4612         /*
4613          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4614          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4615          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4616          */
4617         to->affn_scope = from->affn_scope;
4618         to->ordered = from->ordered;
4619 }
4620
4621 /*
4622  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4623  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4624  */
4625 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4626 {
4627         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4628         attrs->ordered = false;
4629         if (attrs->affn_strict)
4630                 cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4631 }
4632
4633 /* hash value of the content of @attr */
4634 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4635 {
4636         u32 hash = 0;
4637
4638         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4639         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4640         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4641                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4642         if (!attrs->affn_strict)
4643                 hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4644                              BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4645         return hash;
4646 }
4647
4648 /* content equality test */
4649 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4650                           const struct workqueue_attrs *b)
4651 {
4652         if (a->nice != b->nice)
4653                 return false;
4654         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4655                 return false;
4656         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4657                 return false;
4658         if (!a->affn_strict && !cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4659                 return false;
4660         return true;
4661 }
4662
4663 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4664 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4665                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4666 {
4667         /*
4668          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4669          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4670          * @unbound_cpumask.
4671          */
4672         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4673         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4674                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4675 }
4676
4677 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4678 static const struct wq_pod_type *
4679 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4680 {
4681         enum wq_affn_scope scope;
4682         struct wq_pod_type *pt;
4683
4684         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4685         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4686
4687         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4688                 scope = wq_affn_dfl;
4689         else
4690                 scope = attrs->affn_scope;
4691
4692         pt = &wq_pod_types[scope];
4693
4694         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4695             likely(pt->nr_pods))
4696                 return pt;
4697
4698         /*
4699          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4700          * initialized in workqueue_init_early().
4701          */
4702         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4703         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4704         return pt;
4705 }
4706
4707 /**
4708  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4709  * @pool: worker_pool to initialize
4710  *
4711  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4712  *
4713  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4714  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4715  * on @pool safely to release it.
4716  */
4717 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4718 {
4719         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4720         pool->id = -1;
4721         pool->cpu = -1;
4722         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4723         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4724         pool->watchdog_ts = jiffies;
4725         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4726         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4727         hash_init(pool->busy_hash);
4728
4729         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4730         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4731
4732         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4733
4734         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4735         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
4736
4737         ida_init(&pool->worker_ida);
4738         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4739         pool->refcnt = 1;
4740
4741         /* shouldn't fail above this point */
4742         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4743         if (!pool->attrs)
4744                 return -ENOMEM;
4745
4746         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4747
4748         return 0;
4749 }
4750
4751 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4752 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4753 {
4754         char *lock_name;
4755
4756         lockdep_register_key(&wq->key);
4757         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4758         if (!lock_name)
4759                 lock_name = wq->name;
4760
4761         wq->lock_name = lock_name;
4762         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4763 }
4764
4765 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4766 {
4767         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4768 }
4769
4770 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4771 {
4772         if (wq->lock_name != wq->name)
4773                 kfree(wq->lock_name);
4774 }
4775 #else
4776 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4777 {
4778 }
4779
4780 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4781 {
4782 }
4783
4784 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4785 {
4786 }
4787 #endif
4788
4789 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4790 {
4791         int node;
4792
4793         for_each_node(node) {
4794                 kfree(nna_ar[node]);
4795                 nna_ar[node] = NULL;
4796         }
4797
4798         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4799         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4800 }
4801
4802 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4803 {
4804         nna->max = WQ_DFL_MIN_ACTIVE;
4805         atomic_set(&nna->nr, 0);
4806         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4807         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4808 }
4809
4810 /*
4811  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4812  * should be allocated in the node.
4813  */
4814 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4815 {
4816         struct wq_node_nr_active *nna;
4817         int node;
4818
4819         for_each_node(node) {
4820                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4821                 if (!nna)
4822                         goto err_free;
4823                 init_node_nr_active(nna);
4824                 nna_ar[node] = nna;
4825         }
4826
4827         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4828         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4829         if (!nna)
4830                 goto err_free;
4831         init_node_nr_active(nna);
4832         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4833
4834         return 0;
4835
4836 err_free:
4837         free_node_nr_active(nna_ar);
4838         return -ENOMEM;
4839 }
4840
4841 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4842 {
4843         struct workqueue_struct *wq =
4844                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4845
4846         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4847                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4848
4849         wq_free_lockdep(wq);
4850         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4851         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4852         kfree(wq);
4853 }
4854
4855 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4856 {
4857         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4858
4859         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4860         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4861         kfree(pool);
4862 }
4863
4864 /**
4865  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4866  * @pool: worker_pool to put
4867  *
4868  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4869  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4870  * and this function should be able to release pools which went through,
4871  * successfully or not, init_worker_pool().
4872  *
4873  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4874  */
4875 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4876 {
4877         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
4878         struct worker *worker;
4879         LIST_HEAD(cull_list);
4880
4881         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4882
4883         if (--pool->refcnt)
4884                 return;
4885
4886         /* sanity checks */
4887         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4888             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4889                 return;
4890
4891         /* release id and unhash */
4892         if (pool->id >= 0)
4893                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4894         hash_del(&pool->hash_node);
4895
4896         /*
4897          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4898          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4899          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4900          *
4901          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4902          * only get here with
4903          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4904          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4905          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4906          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4907          * drops pool->lock
4908          */
4909         while (true) {
4910                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4911                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4912                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4913
4914                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4915                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4916                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4917                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4918                         break;
4919                 }
4920                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4921                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4922         }
4923
4924         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4925                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4926         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4927         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4928
4929         wake_dying_workers(&cull_list);
4930
4931         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
4932                 pool->detach_completion = &detach_completion;
4933         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4934
4935         if (pool->detach_completion)
4936                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
4937
4938         /* shut down the timers */
4939         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4940         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4941         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4942
4943         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4944         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4945 }
4946
4947 /**
4948  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4949  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4950  *
4951  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4952  * reference count and return it.  If there already is a matching
4953  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4954  * create a new one.
4955  *
4956  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4957  *
4958  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4959  * On failure, %NULL.
4960  */
4961 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4962 {
4963         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4964         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
4965         struct worker_pool *pool;
4966         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
4967
4968         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4969
4970         /* do we already have a matching pool? */
4971         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
4972                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
4973                         pool->refcnt++;
4974                         return pool;
4975                 }
4976         }
4977
4978         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
4979         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
4980                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
4981                         node = pt->pod_node[pod];
4982                         break;
4983                 }
4984         }
4985
4986         /* nope, create a new one */
4987         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
4988         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
4989                 goto fail;
4990
4991         pool->node = node;
4992         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
4993         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4994
4995         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
4996                 goto fail;
4997
4998         /* create and start the initial worker */
4999         if (wq_online && !create_worker(pool))
5000                 goto fail;
5001
5002         /* install */
5003         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
5004
5005         return pool;
5006 fail:
5007         if (pool)
5008                 put_unbound_pool(pool);
5009         return NULL;
5010 }
5011
5012 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
5013 {
5014         kmem_cache_free(pwq_cache,
5015                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
5016 }
5017
5018 /*
5019  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
5020  * refcnt and needs to be destroyed.
5021  */
5022 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
5023 {
5024         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
5025                                                   release_work);
5026         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5027         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5028         bool is_last = false;
5029
5030         /*
5031          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
5032          * @wq, and @wq is invalid to access.
5033          */
5034         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
5035                 mutex_lock(&wq->mutex);
5036                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
5037                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
5038
5039                 /*
5040                  * For ordered workqueue with a plugged dfl_pwq, restart it now.
5041                  */
5042                 if (!is_last && (wq->flags & __WQ_ORDERED))
5043                         unplug_oldest_pwq(wq);
5044
5045                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5046         }
5047
5048         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5049                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5050                 put_unbound_pool(pool);
5051                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5052         }
5053
5054         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
5055                 struct wq_node_nr_active *nna =
5056                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
5057
5058                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
5059                 list_del_init(&pwq->pending_node);
5060                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
5061         }
5062
5063         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
5064
5065         /*
5066          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
5067          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
5068          */
5069         if (is_last) {
5070                 wq_unregister_lockdep(wq);
5071                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
5072         }
5073 }
5074
5075 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
5076 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
5077                      struct worker_pool *pool)
5078 {
5079         BUG_ON((unsigned long)pwq & ~WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
5080
5081         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
5082
5083         pwq->pool = pool;
5084         pwq->wq = wq;
5085         pwq->flush_color = -1;
5086         pwq->refcnt = 1;
5087         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
5088         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
5089         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
5090         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
5091         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
5092 }
5093
5094 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
5095 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5096 {
5097         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5098
5099         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5100
5101         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
5102         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
5103                 return;
5104
5105         /* set the matching work_color */
5106         pwq->work_color = wq->work_color;
5107
5108         /* link in @pwq */
5109         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
5110 }
5111
5112 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
5113 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5114                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5115 {
5116         struct worker_pool *pool;
5117         struct pool_workqueue *pwq;
5118
5119         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5120
5121         pool = get_unbound_pool(attrs);
5122         if (!pool)
5123                 return NULL;
5124
5125         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
5126         if (!pwq) {
5127                 put_unbound_pool(pool);
5128                 return NULL;
5129         }
5130
5131         init_pwq(pwq, wq, pool);
5132         return pwq;
5133 }
5134
5135 /**
5136  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
5137  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
5138  * @cpu: the target CPU
5139  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
5140  *
5141  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod. If
5142  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during calculation.
5143  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
5144  *
5145  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
5146  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
5147  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
5148  *
5149  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
5150  */
5151 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu,
5152                                 int cpu_going_down)
5153 {
5154         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
5155         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
5156
5157         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
5158         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
5159         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->__pod_cpumask, cpu_online_mask);
5160         if (cpu_going_down >= 0)
5161                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, attrs->__pod_cpumask);
5162
5163         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask)) {
5164                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
5165                 return;
5166         }
5167
5168         /* yeap, return possible CPUs in @pod that @attrs wants */
5169         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask, pt->pod_cpus[pod]);
5170
5171         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask))
5172                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
5173                                 "possible intersect\n");
5174 }
5175
5176 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
5177 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5178                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
5179 {
5180         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
5181         struct pool_workqueue *old_pwq;
5182
5183         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5184         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5185
5186         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
5187         link_pwq(pwq);
5188
5189         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
5190         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
5191         return old_pwq;
5192 }
5193
5194 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
5195 struct apply_wqattrs_ctx {
5196         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
5197         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
5198         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
5199         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
5200         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
5201 };
5202
5203 /* free the resources after success or abort */
5204 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5205 {
5206         if (ctx) {
5207                 int cpu;
5208
5209                 for_each_possible_cpu(cpu)
5210                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
5211                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
5212
5213                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
5214
5215                 kfree(ctx);
5216         }
5217 }
5218
5219 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
5220 static struct apply_wqattrs_ctx *
5221 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
5222                       const struct workqueue_attrs *attrs,
5223                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5224 {
5225         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5226         struct workqueue_attrs *new_attrs;
5227         int cpu;
5228
5229         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5230
5231         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
5232                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
5233                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5234
5235         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
5236
5237         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5238         if (!ctx || !new_attrs)
5239                 goto out_free;
5240
5241         /*
5242          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
5243          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
5244          * it even if we don't use it immediately.
5245          */
5246         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5247         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
5248         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5249         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5250         if (!ctx->dfl_pwq)
5251                 goto out_free;
5252
5253         for_each_possible_cpu(cpu) {
5254                 if (new_attrs->ordered) {
5255                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
5256                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
5257                 } else {
5258                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu, -1);
5259                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5260                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
5261                                 goto out_free;
5262                 }
5263         }
5264
5265         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
5266         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5267         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
5268         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5269         ctx->attrs = new_attrs;
5270
5271         /*
5272          * For initialized ordered workqueues, there should only be one pwq
5273          * (dfl_pwq). Set the plugged flag of ctx->dfl_pwq to suspend execution
5274          * of newly queued work items until execution of older work items in
5275          * the old pwq's have completed.
5276          */
5277         if ((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs))
5278                 ctx->dfl_pwq->plugged = true;
5279
5280         ctx->wq = wq;
5281         return ctx;
5282
5283 out_free:
5284         free_workqueue_attrs(new_attrs);
5285         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5286         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5287 }
5288
5289 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
5290 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5291 {
5292         int cpu;
5293
5294         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
5295         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
5296
5297         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
5298
5299         /* save the previous pwqs and install the new ones */
5300         for_each_possible_cpu(cpu)
5301                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
5302                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
5303         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
5304
5305         /* update node_nr_active->max */
5306         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
5307
5308         /* rescuer needs to respect wq cpumask changes */
5309         if (ctx->wq->rescuer)
5310                 set_cpus_allowed_ptr(ctx->wq->rescuer->task,
5311                                      unbound_effective_cpumask(ctx->wq));
5312
5313         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
5314 }
5315
5316 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
5317                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5318 {
5319         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5320
5321         /* only unbound workqueues can change attributes */
5322         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
5323                 return -EINVAL;
5324
5325         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
5326         if (IS_ERR(ctx))
5327                 return PTR_ERR(ctx);
5328
5329         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
5330         apply_wqattrs_commit(ctx);
5331         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5332
5333         return 0;
5334 }
5335
5336 /**
5337  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
5338  * @wq: the target workqueue
5339  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
5340  *
5341  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
5342  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
5343  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
5344  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
5345  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
5346  *
5347  * Performs GFP_KERNEL allocations.
5348  *
5349  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
5350  *
5351  * Return: 0 on success and -errno on failure.
5352  */
5353 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
5354                           const struct workqueue_attrs *attrs)
5355 {
5356         int ret;
5357
5358         lockdep_assert_cpus_held();
5359
5360         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5361         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5362         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5363
5364         return ret;
5365 }
5366
5367 /**
5368  * wq_update_pod - update pod affinity of a wq for CPU hot[un]plug
5369  * @wq: the target workqueue
5370  * @cpu: the CPU to update pool association for
5371  * @hotplug_cpu: the CPU coming up or going down
5372  * @online: whether @cpu is coming up or going down
5373  *
5374  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
5375  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update pod affinity of
5376  * @wq accordingly.
5377  *
5378  *
5379  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
5380  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
5381  *
5382  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
5383  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
5384  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
5385  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
5386  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
5387  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
5388  */
5389 static void wq_update_pod(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
5390                           int hotplug_cpu, bool online)
5391 {
5392         int off_cpu = online ? -1 : hotplug_cpu;
5393         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
5394         struct workqueue_attrs *target_attrs;
5395
5396         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5397
5398         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
5399                 return;
5400
5401         /*
5402          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
5403          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
5404          * CPU hotplug exclusion.
5405          */
5406         target_attrs = wq_update_pod_attrs_buf;
5407
5408         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
5409         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
5410
5411         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
5412         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu, off_cpu);
5413         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
5414                 return;
5415
5416         /* create a new pwq */
5417         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
5418         if (!pwq) {
5419                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
5420                         wq->name);
5421                 goto use_dfl_pwq;
5422         }
5423
5424         /* Install the new pwq. */
5425         mutex_lock(&wq->mutex);
5426         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5427         goto out_unlock;
5428
5429 use_dfl_pwq:
5430         mutex_lock(&wq->mutex);
5431         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
5432         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5433         get_pwq(pwq);
5434         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5435         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5436 out_unlock:
5437         mutex_unlock(&wq->mutex);
5438         put_pwq_unlocked(old_pwq);
5439 }
5440
5441 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
5442 {
5443         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
5444         int cpu, ret;
5445
5446         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
5447         if (!wq->cpu_pwq)
5448                 goto enomem;
5449
5450         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
5451                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5452                         struct pool_workqueue **pwq_p;
5453                         struct worker_pool __percpu *pools;
5454                         struct worker_pool *pool;
5455
5456                         if (wq->flags & WQ_BH)
5457                                 pools = bh_worker_pools;
5458                         else
5459                                 pools = cpu_worker_pools;
5460
5461                         pool = &(per_cpu_ptr(pools, cpu)[highpri]);
5462                         pwq_p = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5463
5464                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
5465                                                        pool->node);
5466                         if (!*pwq_p)
5467                                 goto enomem;
5468
5469                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5470
5471                         mutex_lock(&wq->mutex);
5472                         link_pwq(*pwq_p);
5473                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5474                 }
5475                 return 0;
5476         }
5477
5478         cpus_read_lock();
5479         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5480                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5481
5482                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5483                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5484                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5485                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5486                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5487                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5488         } else {
5489                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5490         }
5491         cpus_read_unlock();
5492
5493         /* for unbound pwq, flush the pwq_release_worker ensures that the
5494          * pwq_release_workfn() completes before calling kfree(wq).
5495          */
5496         if (ret)
5497                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5498
5499         return ret;
5500
5501 enomem:
5502         if (wq->cpu_pwq) {
5503                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5504                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5505
5506                         if (pwq)
5507                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5508                 }
5509                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5510                 wq->cpu_pwq = NULL;
5511         }
5512         return -ENOMEM;
5513 }
5514
5515 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5516                                const char *name)
5517 {
5518         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5519                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5520                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5521
5522         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5523 }
5524
5525 /*
5526  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5527  * to guarantee forward progress.
5528  */
5529 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5530 {
5531         struct worker *rescuer;
5532         int ret;
5533
5534         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5535                 return 0;
5536
5537         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5538         if (!rescuer) {
5539                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5540                        wq->name);
5541                 return -ENOMEM;
5542         }
5543
5544         rescuer->rescue_wq = wq;
5545         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "kworker/R-%s", wq->name);
5546         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5547                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5548                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5549                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5550                 kfree(rescuer);
5551                 return ret;
5552         }
5553
5554         wq->rescuer = rescuer;
5555         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5556                 kthread_bind_mask(rescuer->task, wq_unbound_cpumask);
5557         else
5558                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5559         wake_up_process(rescuer->task);
5560
5561         return 0;
5562 }
5563
5564 /**
5565  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5566  * @wq: target workqueue
5567  *
5568  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5569  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5570  * @wq->max_active to zero.
5571  */
5572 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5573 {
5574         bool activated;
5575         int new_max, new_min;
5576
5577         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5578
5579         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5580                 new_max = 0;
5581                 new_min = 0;
5582         } else {
5583                 new_max = wq->saved_max_active;
5584                 new_min = wq->saved_min_active;
5585         }
5586
5587         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5588                 return;
5589
5590         /*
5591          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5592          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5593          * because new work items are always queued behind existing inactive
5594          * work items if there are any.
5595          */
5596         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5597         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5598
5599         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5600                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5601
5602         if (new_max == 0)
5603                 return;
5604
5605         /*
5606          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5607          * until max_active is filled.
5608          */
5609         do {
5610                 struct pool_workqueue *pwq;
5611
5612                 activated = false;
5613                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5614                         unsigned long irq_flags;
5615
5616                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5617                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5618                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5619                                 activated = true;
5620                                 kick_pool(pwq->pool);
5621                         }
5622                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5623                 }
5624         } while (activated);
5625 }
5626
5627 __printf(1, 4)
5628 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5629                                          unsigned int flags,
5630                                          int max_active, ...)
5631 {
5632         va_list args;
5633         struct workqueue_struct *wq;
5634         size_t wq_size;
5635         int name_len;
5636
5637         if (flags & WQ_BH) {
5638                 if (WARN_ON_ONCE(flags & ~__WQ_BH_ALLOWS))
5639                         return NULL;
5640                 if (WARN_ON_ONCE(max_active))
5641                         return NULL;
5642         }
5643
5644         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5645         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5646                 flags |= WQ_UNBOUND;
5647
5648         /* allocate wq and format name */
5649         if (flags & WQ_UNBOUND)
5650                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5651         else
5652                 wq_size = sizeof(*wq);
5653
5654         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5655         if (!wq)
5656                 return NULL;
5657
5658         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5659                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5660                 if (!wq->unbound_attrs)
5661                         goto err_free_wq;
5662         }
5663
5664         va_start(args, max_active);
5665         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5666         va_end(args);
5667
5668         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5669                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5670                              wq->name);
5671
5672         if (flags & WQ_BH) {
5673                 /*
5674                  * BH workqueues always share a single execution context per CPU
5675                  * and don't impose any max_active limit.
5676                  */
5677                 max_active = INT_MAX;
5678         } else {
5679                 max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5680                 max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5681         }
5682
5683         /* init wq */
5684         wq->flags = flags;
5685         wq->max_active = max_active;
5686         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5687         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5688         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5689         mutex_init(&wq->mutex);
5690         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5691         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5692         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5693         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5694         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5695
5696         wq_init_lockdep(wq);
5697         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5698
5699         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5700                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5701                         goto err_unreg_lockdep;
5702         }
5703
5704         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5705                 goto err_free_node_nr_active;
5706
5707         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5708                 goto err_destroy;
5709
5710         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5711                 goto err_destroy;
5712
5713         /*
5714          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
5715          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
5716          * list.
5717          */
5718         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5719
5720         mutex_lock(&wq->mutex);
5721         wq_adjust_max_active(wq);
5722         mutex_unlock(&wq->mutex);
5723
5724         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5725
5726         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5727
5728         return wq;
5729
5730 err_free_node_nr_active:
5731         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5732                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5733 err_unreg_lockdep:
5734         wq_unregister_lockdep(wq);
5735         wq_free_lockdep(wq);
5736 err_free_wq:
5737         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5738         kfree(wq);
5739         return NULL;
5740 err_destroy:
5741         destroy_workqueue(wq);
5742         return NULL;
5743 }
5744 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5745
5746 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5747 {
5748         int i;
5749
5750         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5751                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5752                         return true;
5753
5754         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5755                 return true;
5756         if (!pwq_is_empty(pwq))
5757                 return true;
5758
5759         return false;
5760 }
5761
5762 /**
5763  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5764  * @wq: target workqueue
5765  *
5766  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5767  */
5768 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5769 {
5770         struct pool_workqueue *pwq;
5771         int cpu;
5772
5773         /*
5774          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5775          * lead to sysfs name conflicts.
5776          */
5777         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5778
5779         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5780         mutex_lock(&wq->mutex);
5781         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5782         mutex_unlock(&wq->mutex);
5783
5784         /* drain it before proceeding with destruction */
5785         drain_workqueue(wq);
5786
5787         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5788         if (wq->rescuer) {
5789                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5790
5791                 /* this prevents new queueing */
5792                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5793                 wq->rescuer = NULL;
5794                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5795
5796                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5797                 kthread_stop(rescuer->task);
5798                 kfree(rescuer);
5799         }
5800
5801         /*
5802          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5803          * in-flight operations which may do put_pwq().
5804          */
5805         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5806         mutex_lock(&wq->mutex);
5807         for_each_pwq(pwq, wq) {
5808                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5809                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5810                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5811                                 __func__, wq->name);
5812                         show_pwq(pwq);
5813                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5814                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5815                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5816                         show_one_workqueue(wq);
5817                         return;
5818                 }
5819                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5820         }
5821         mutex_unlock(&wq->mutex);
5822
5823         /*
5824          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5825          * flushing is complete in case freeze races us.
5826          */
5827         list_del_rcu(&wq->list);
5828         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5829
5830         /*
5831          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5832          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5833          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5834          */
5835         rcu_read_lock();
5836
5837         for_each_possible_cpu(cpu) {
5838                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5839                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5840         }
5841
5842         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5843         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5844
5845         rcu_read_unlock();
5846 }
5847 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5848
5849 /**
5850  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5851  * @wq: target workqueue
5852  * @max_active: new max_active value.
5853  *
5854  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5855  * comment.
5856  *
5857  * CONTEXT:
5858  * Don't call from IRQ context.
5859  */
5860 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5861 {
5862         /* max_active doesn't mean anything for BH workqueues */
5863         if (WARN_ON(wq->flags & WQ_BH))
5864                 return;
5865         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5866         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5867                 return;
5868
5869         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5870
5871         mutex_lock(&wq->mutex);
5872
5873         wq->saved_max_active = max_active;
5874         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5875                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5876
5877         wq_adjust_max_active(wq);
5878
5879         mutex_unlock(&wq->mutex);
5880 }
5881 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5882
5883 /**
5884  * workqueue_set_min_active - adjust min_active of an unbound workqueue
5885  * @wq: target unbound workqueue
5886  * @min_active: new min_active value
5887  *
5888  * Set min_active of an unbound workqueue. Unlike other types of workqueues, an
5889  * unbound workqueue is not guaranteed to be able to process max_active
5890  * interdependent work items. Instead, an unbound workqueue is guaranteed to be
5891  * able to process min_active number of interdependent work items which is
5892  * %WQ_DFL_MIN_ACTIVE by default.
5893  *
5894  * Use this function to adjust the min_active value between 0 and the current
5895  * max_active.
5896  */
5897 void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq, int min_active)
5898 {
5899         /* min_active is only meaningful for non-ordered unbound workqueues */
5900         if (WARN_ON((wq->flags & (WQ_BH | WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED)) !=
5901                     WQ_UNBOUND))
5902                 return;
5903
5904         mutex_lock(&wq->mutex);
5905         wq->saved_min_active = clamp(min_active, 0, wq->saved_max_active);
5906         wq_adjust_max_active(wq);
5907         mutex_unlock(&wq->mutex);
5908 }
5909
5910 /**
5911  * current_work - retrieve %current task's work struct
5912  *
5913  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5914  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5915  *
5916  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5917  */
5918 struct work_struct *current_work(void)
5919 {
5920         struct worker *worker = current_wq_worker();
5921
5922         return worker ? worker->current_work : NULL;
5923 }
5924 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5925
5926 /**
5927  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5928  *
5929  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5930  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5931  *
5932  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5933  */
5934 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5935 {
5936         struct worker *worker = current_wq_worker();
5937
5938         return worker && worker->rescue_wq;
5939 }
5940
5941 /**
5942  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
5943  * @cpu: CPU in question
5944  * @wq: target workqueue
5945  *
5946  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
5947  * no synchronization around this function and the test result is
5948  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5949  *
5950  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
5951  *
5952  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
5953  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
5954  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
5955  * other CPUs.
5956  *
5957  * Return:
5958  * %true if congested, %false otherwise.
5959  */
5960 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
5961 {
5962         struct pool_workqueue *pwq;
5963         bool ret;
5964
5965         rcu_read_lock();
5966         preempt_disable();
5967
5968         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
5969                 cpu = smp_processor_id();
5970
5971         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5972         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
5973
5974         preempt_enable();
5975         rcu_read_unlock();
5976
5977         return ret;
5978 }
5979 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
5980
5981 /**
5982  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
5983  * @work: the work to be tested
5984  *
5985  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
5986  * synchronization around this function and the test result is
5987  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5988  *
5989  * Return:
5990  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
5991  */
5992 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
5993 {
5994         struct worker_pool *pool;
5995         unsigned long irq_flags;
5996         unsigned int ret = 0;
5997
5998         if (work_pending(work))
5999                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
6000
6001         rcu_read_lock();
6002         pool = get_work_pool(work);
6003         if (pool) {
6004                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6005                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
6006                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
6007                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6008         }
6009         rcu_read_unlock();
6010
6011         return ret;
6012 }
6013 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
6014
6015 /**
6016  * set_worker_desc - set description for the current work item
6017  * @fmt: printf-style format string
6018  * @...: arguments for the format string
6019  *
6020  * This function can be called by a running work function to describe what
6021  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
6022  * information will be printed out together to help debugging.  The
6023  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
6024  */
6025 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
6026 {
6027         struct worker *worker = current_wq_worker();
6028         va_list args;
6029
6030         if (worker) {
6031                 va_start(args, fmt);
6032                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
6033                 va_end(args);
6034         }
6035 }
6036 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
6037
6038 /**
6039  * print_worker_info - print out worker information and description
6040  * @log_lvl: the log level to use when printing
6041  * @task: target task
6042  *
6043  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
6044  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
6045  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
6046  *
6047  * This function can be safely called on any task as long as the
6048  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
6049  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
6050  */
6051 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
6052 {
6053         work_func_t *fn = NULL;
6054         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
6055         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
6056         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
6057         struct workqueue_struct *wq = NULL;
6058         struct worker *worker;
6059
6060         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
6061                 return;
6062
6063         /*
6064          * This function is called without any synchronization and @task
6065          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
6066          */
6067         worker = kthread_probe_data(task);
6068
6069         /*
6070          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
6071          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
6072          */
6073         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
6074         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
6075         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
6076         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
6077         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
6078
6079         if (fn || name[0] || desc[0]) {
6080                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
6081                 if (strcmp(name, desc))
6082                         pr_cont(" (%s)", desc);
6083                 pr_cont("\n");
6084         }
6085 }
6086
6087 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
6088 {
6089         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
6090         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
6091                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
6092         pr_cont(" flags=0x%x", pool->flags);
6093         if (pool->flags & POOL_BH)
6094                 pr_cont(" bh%s",
6095                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6096         else
6097                 pr_cont(" nice=%d", pool->attrs->nice);
6098 }
6099
6100 static void pr_cont_worker_id(struct worker *worker)
6101 {
6102         struct worker_pool *pool = worker->pool;
6103
6104         if (pool->flags & WQ_BH)
6105                 pr_cont("bh%s",
6106                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6107         else
6108                 pr_cont("%d%s", task_pid_nr(worker->task),
6109                         worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "");
6110 }
6111
6112 struct pr_cont_work_struct {
6113         bool comma;
6114         work_func_t func;
6115         long ctr;
6116 };
6117
6118 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6119 {
6120         if (!pcwsp->ctr)
6121                 goto out_record;
6122         if (func == pcwsp->func) {
6123                 pcwsp->ctr++;
6124                 return;
6125         }
6126         if (pcwsp->ctr == 1)
6127                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
6128         else
6129                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
6130         pcwsp->ctr = 0;
6131 out_record:
6132         if ((long)func == -1L)
6133                 return;
6134         pcwsp->comma = comma;
6135         pcwsp->func = func;
6136         pcwsp->ctr = 1;
6137 }
6138
6139 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6140 {
6141         if (work->func == wq_barrier_func) {
6142                 struct wq_barrier *barr;
6143
6144                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
6145
6146                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6147                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
6148                         task_pid_nr(barr->task));
6149         } else {
6150                 if (!comma)
6151                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6152                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
6153         }
6154 }
6155
6156 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
6157 {
6158         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
6159         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
6160         struct work_struct *work;
6161         struct worker *worker;
6162         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
6163         int bkt;
6164
6165         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
6166         pr_cont_pool_info(pool);
6167
6168         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
6169                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
6170                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
6171
6172         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6173                 if (worker->current_pwq == pwq) {
6174                         has_in_flight = true;
6175                         break;
6176                 }
6177         }
6178         if (has_in_flight) {
6179                 bool comma = false;
6180
6181                 pr_info("    in-flight:");
6182                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6183                         if (worker->current_pwq != pwq)
6184                                 continue;
6185
6186                         pr_cont(" %s", comma ? "," : "");
6187                         pr_cont_worker_id(worker);
6188                         pr_cont(":%ps", worker->current_func);
6189                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
6190                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
6191                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6192                         comma = true;
6193                 }
6194                 pr_cont("\n");
6195         }
6196
6197         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6198                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
6199                         has_pending = true;
6200                         break;
6201                 }
6202         }
6203         if (has_pending) {
6204                 bool comma = false;
6205
6206                 pr_info("    pending:");
6207                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6208                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
6209                                 continue;
6210
6211                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6212                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6213                 }
6214                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6215                 pr_cont("\n");
6216         }
6217
6218         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
6219                 bool comma = false;
6220
6221                 pr_info("    inactive:");
6222                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
6223                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6224                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6225                 }
6226                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6227                 pr_cont("\n");
6228         }
6229 }
6230
6231 /**
6232  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
6233  * @wq: workqueue whose state will be printed
6234  */
6235 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
6236 {
6237         struct pool_workqueue *pwq;
6238         bool idle = true;
6239         unsigned long irq_flags;
6240
6241         for_each_pwq(pwq, wq) {
6242                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6243                         idle = false;
6244                         break;
6245                 }
6246         }
6247         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
6248                 return;
6249
6250         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
6251
6252         for_each_pwq(pwq, wq) {
6253                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6254                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6255                         /*
6256                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6257                          * drivers that queue work while holding locks
6258                          * also taken in their write paths.
6259                          */
6260                         printk_deferred_enter();
6261                         show_pwq(pwq);
6262                         printk_deferred_exit();
6263                 }
6264                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6265                 /*
6266                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6267                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6268                  * hard lockup.
6269                  */
6270                 touch_nmi_watchdog();
6271         }
6272
6273 }
6274
6275 /**
6276  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
6277  * @pool: worker pool whose state will be printed
6278  */
6279 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
6280 {
6281         struct worker *worker;
6282         bool first = true;
6283         unsigned long irq_flags;
6284         unsigned long hung = 0;
6285
6286         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6287         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
6288                 goto next_pool;
6289
6290         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
6291         if (!list_empty(&pool->worklist))
6292                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
6293
6294         /*
6295          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
6296          * queue work while holding locks also taken in their write
6297          * paths.
6298          */
6299         printk_deferred_enter();
6300         pr_info("pool %d:", pool->id);
6301         pr_cont_pool_info(pool);
6302         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
6303         if (pool->manager)
6304                 pr_cont(" manager: %d",
6305                         task_pid_nr(pool->manager->task));
6306         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
6307                 pr_cont(" %s", first ? "idle: " : "");
6308                 pr_cont_worker_id(worker);
6309                 first = false;
6310         }
6311         pr_cont("\n");
6312         printk_deferred_exit();
6313 next_pool:
6314         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6315         /*
6316          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6317          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6318          * hard lockup.
6319          */
6320         touch_nmi_watchdog();
6321
6322 }
6323
6324 /**
6325  * show_all_workqueues - dump workqueue state
6326  *
6327  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
6328  */
6329 void show_all_workqueues(void)
6330 {
6331         struct workqueue_struct *wq;
6332         struct worker_pool *pool;
6333         int pi;
6334
6335         rcu_read_lock();
6336
6337         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
6338
6339         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
6340                 show_one_workqueue(wq);
6341
6342         for_each_pool(pool, pi)
6343                 show_one_worker_pool(pool);
6344
6345         rcu_read_unlock();
6346 }
6347
6348 /**
6349  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
6350  *
6351  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
6352  * still busy.
6353  */
6354 void show_freezable_workqueues(void)
6355 {
6356         struct workqueue_struct *wq;
6357
6358         rcu_read_lock();
6359
6360         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
6361
6362         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
6363                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6364                         continue;
6365                 show_one_workqueue(wq);
6366         }
6367
6368         rcu_read_unlock();
6369 }
6370
6371 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
6372 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
6373 {
6374         int off;
6375
6376         /* always show the actual comm */
6377         off = strscpy(buf, task->comm, size);
6378         if (off < 0)
6379                 return;
6380
6381         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
6382         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6383
6384         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
6385                 struct worker *worker = kthread_data(task);
6386                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
6387
6388                 if (pool) {
6389                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6390                         /*
6391                          * ->desc tracks information (wq name or
6392                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
6393                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
6394                          */
6395                         if (worker->desc[0] != '\0') {
6396                                 if (worker->current_work)
6397                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
6398                                                   worker->desc);
6399                                 else
6400                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
6401                                                   worker->desc);
6402                         }
6403                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6404                 }
6405         }
6406
6407         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6408 }
6409
6410 #ifdef CONFIG_SMP
6411
6412 /*
6413  * CPU hotplug.
6414  *
6415  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
6416  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
6417  * pool which make migrating pending and scheduled works very
6418  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
6419  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
6420  * blocked draining impractical.
6421  *
6422  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
6423  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
6424  * cpu comes back online.
6425  */
6426
6427 static void unbind_workers(int cpu)
6428 {
6429         struct worker_pool *pool;
6430         struct worker *worker;
6431
6432         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6433                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6434                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6435
6436                 /*
6437                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
6438                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
6439                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
6440                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
6441                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
6442                  * is on the same cpu.
6443                  */
6444                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6445                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
6446
6447                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
6448
6449                 /*
6450                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
6451                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
6452                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
6453                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
6454                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
6455                  * are served by workers tied to the pool.
6456                  */
6457                 pool->nr_running = 0;
6458
6459                 /*
6460                  * With concurrency management just turned off, a busy
6461                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
6462                  * unbound chain execution of currently pending work items.
6463                  */
6464                 kick_pool(pool);
6465
6466                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6467
6468                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6469                         unbind_worker(worker);
6470
6471                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6472         }
6473 }
6474
6475 /**
6476  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
6477  * @pool: pool of interest
6478  *
6479  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
6480  */
6481 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
6482 {
6483         struct worker *worker;
6484
6485         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6486
6487         /*
6488          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
6489          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
6490          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
6491          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
6492          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
6493          */
6494         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6495                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
6496                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
6497                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
6498         }
6499
6500         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6501
6502         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6503
6504         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6505                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
6506
6507                 /*
6508                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
6509                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
6510                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
6511                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
6512                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
6513                  * concurrency management.  Note that when or whether
6514                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
6515                  *
6516                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6517                  * tested without holding any lock in
6518                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6519                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6520                  * management operations.
6521                  */
6522                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6523                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6524                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6525                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6526         }
6527
6528         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6529 }
6530
6531 /**
6532  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6533  * @pool: unbound pool of interest
6534  * @cpu: the CPU which is coming up
6535  *
6536  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6537  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6538  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6539  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6540  */
6541 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6542 {
6543         static cpumask_t cpumask;
6544         struct worker *worker;
6545
6546         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6547
6548         /* is @cpu allowed for @pool? */
6549         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6550                 return;
6551
6552         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6553
6554         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6555         for_each_pool_worker(worker, pool)
6556                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6557 }
6558
6559 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6560 {
6561         struct worker_pool *pool;
6562
6563         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6564                 if (pool->nr_workers)
6565                         continue;
6566                 if (!create_worker(pool))
6567                         return -ENOMEM;
6568         }
6569         return 0;
6570 }
6571
6572 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6573 {
6574         struct worker_pool *pool;
6575         struct workqueue_struct *wq;
6576         int pi;
6577
6578         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6579
6580         for_each_pool(pool, pi) {
6581                 /* BH pools aren't affected by hotplug */
6582                 if (pool->flags & POOL_BH)
6583                         continue;
6584
6585                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6586                 if (pool->cpu == cpu)
6587                         rebind_workers(pool);
6588                 else if (pool->cpu < 0)
6589                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6590                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6591         }
6592
6593         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6594         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6595                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6596
6597                 if (attrs) {
6598                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6599                         int tcpu;
6600
6601                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6602                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, true);
6603
6604                         mutex_lock(&wq->mutex);
6605                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6606                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6607                 }
6608         }
6609
6610         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6611         return 0;
6612 }
6613
6614 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6615 {
6616         struct workqueue_struct *wq;
6617
6618         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6619         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6620                 return -1;
6621
6622         unbind_workers(cpu);
6623
6624         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6625         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6626         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6627                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6628
6629                 if (attrs) {
6630                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6631                         int tcpu;
6632
6633                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6634                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, false);
6635
6636                         mutex_lock(&wq->mutex);
6637                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6638                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6639                 }
6640         }
6641         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6642
6643         return 0;
6644 }
6645
6646 struct work_for_cpu {
6647         struct work_struct work;
6648         long (*fn)(void *);
6649         void *arg;
6650         long ret;
6651 };
6652
6653 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6654 {
6655         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6656
6657         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6658 }
6659
6660 /**
6661  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6662  * @cpu: the cpu to run on
6663  * @fn: the function to run
6664  * @arg: the function arg
6665  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6666  *
6667  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6668  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6669  *
6670  * Return: The value @fn returns.
6671  */
6672 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6673                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6674 {
6675         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6676
6677         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6678         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6679         flush_work(&wfc.work);
6680         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6681         return wfc.ret;
6682 }
6683 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6684
6685 /**
6686  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6687  * @cpu: the cpu to run on
6688  * @fn:  the function to run
6689  * @arg: the function argument
6690  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6691  *
6692  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6693  * any locks which would prevent @fn from completing.
6694  *
6695  * Return: The value @fn returns.
6696  */
6697 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6698                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6699 {
6700         long ret = -ENODEV;
6701
6702         cpus_read_lock();
6703         if (cpu_online(cpu))
6704                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6705         cpus_read_unlock();
6706         return ret;
6707 }
6708 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6709 #endif /* CONFIG_SMP */
6710
6711 #ifdef CONFIG_FREEZER
6712
6713 /**
6714  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6715  *
6716  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6717  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6718  * pool->worklist.
6719  *
6720  * CONTEXT:
6721  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6722  */
6723 void freeze_workqueues_begin(void)
6724 {
6725         struct workqueue_struct *wq;
6726
6727         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6728
6729         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6730         workqueue_freezing = true;
6731
6732         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6733                 mutex_lock(&wq->mutex);
6734                 wq_adjust_max_active(wq);
6735                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6736         }
6737
6738         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6739 }
6740
6741 /**
6742  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6743  *
6744  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6745  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6746  *
6747  * CONTEXT:
6748  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6749  *
6750  * Return:
6751  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6752  * is complete.
6753  */
6754 bool freeze_workqueues_busy(void)
6755 {
6756         bool busy = false;
6757         struct workqueue_struct *wq;
6758         struct pool_workqueue *pwq;
6759
6760         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6761
6762         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6763
6764         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6765                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6766                         continue;
6767                 /*
6768                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6769                  * to peek without lock.
6770                  */
6771                 rcu_read_lock();
6772                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6773                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6774                         if (pwq->nr_active) {
6775                                 busy = true;
6776                                 rcu_read_unlock();
6777                                 goto out_unlock;
6778                         }
6779                 }
6780                 rcu_read_unlock();
6781         }
6782 out_unlock:
6783         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6784         return busy;
6785 }
6786
6787 /**
6788  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6789  *
6790  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6791  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6792  *
6793  * CONTEXT:
6794  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6795  */
6796 void thaw_workqueues(void)
6797 {
6798         struct workqueue_struct *wq;
6799
6800         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6801
6802         if (!workqueue_freezing)
6803                 goto out_unlock;
6804
6805         workqueue_freezing = false;
6806
6807         /* restore max_active and repopulate worklist */
6808         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6809                 mutex_lock(&wq->mutex);
6810                 wq_adjust_max_active(wq);
6811                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6812         }
6813
6814 out_unlock:
6815         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6816 }
6817 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6818
6819 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6820 {
6821         LIST_HEAD(ctxs);
6822         int ret = 0;
6823         struct workqueue_struct *wq;
6824         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6825
6826         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6827
6828         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6829                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || (wq->flags & __WQ_DESTROYING))
6830                         continue;
6831
6832                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6833                 if (IS_ERR(ctx)) {
6834                         ret = PTR_ERR(ctx);
6835                         break;
6836                 }
6837
6838                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6839         }
6840
6841         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6842                 if (!ret)
6843                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6844                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6845         }
6846
6847         if (!ret) {
6848                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6849                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6850                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6851         }
6852         return ret;
6853 }
6854
6855 /**
6856  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6857  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6858  *
6859  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6860  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask. The caller must hold
6861  * either cpus_read_lock or cpus_write_lock.
6862  */
6863 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6864 {
6865         cpumask_var_t cpumask;
6866         int ret = 0;
6867
6868         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6869                 return -ENOMEM;
6870
6871         lockdep_assert_cpus_held();
6872         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6873
6874         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6875         cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6876
6877         /*
6878          * If the operation fails, it will fall back to
6879          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6880          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6881          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6882          */
6883         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6884                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6885         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6886                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6887
6888         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6889         free_cpumask_var(cpumask);
6890         return ret;
6891 }
6892
6893 static int parse_affn_scope(const char *val)
6894 {
6895         int i;
6896
6897         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6898                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6899                         return i;
6900         }
6901         return -EINVAL;
6902 }
6903
6904 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6905 {
6906         struct workqueue_struct *wq;
6907         int affn, cpu;
6908
6909         affn = parse_affn_scope(val);
6910         if (affn < 0)
6911                 return affn;
6912         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6913                 return -EINVAL;
6914
6915         cpus_read_lock();
6916         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6917
6918         wq_affn_dfl = affn;
6919
6920         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6921                 for_each_online_cpu(cpu) {
6922                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
6923                 }
6924         }
6925
6926         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6927         cpus_read_unlock();
6928
6929         return 0;
6930 }
6931
6932 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6933 {
6934         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6935 }
6936
6937 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6938         .set    = wq_affn_dfl_set,
6939         .get    = wq_affn_dfl_get,
6940 };
6941
6942 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
6943
6944 #ifdef CONFIG_SYSFS
6945 /*
6946  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
6947  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
6948  * following attributes.
6949  *
6950  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
6951  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
6952  *
6953  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
6954  *
6955  *  nice                RW int  : nice value of the workers
6956  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
6957  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
6958  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
6959  */
6960 struct wq_device {
6961         struct workqueue_struct         *wq;
6962         struct device                   dev;
6963 };
6964
6965 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
6966 {
6967         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6968
6969         return wq_dev->wq;
6970 }
6971
6972 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6973                             char *buf)
6974 {
6975         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6976
6977         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
6978 }
6979 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
6980
6981 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
6982                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6983 {
6984         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6985
6986         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
6987 }
6988
6989 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
6990                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
6991                                 size_t count)
6992 {
6993         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6994         int val;
6995
6996         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
6997                 return -EINVAL;
6998
6999         workqueue_set_max_active(wq, val);
7000         return count;
7001 }
7002 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
7003
7004 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
7005         &dev_attr_per_cpu.attr,
7006         &dev_attr_max_active.attr,
7007         NULL,
7008 };
7009 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
7010
7011 static void apply_wqattrs_lock(void)
7012 {
7013         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
7014         cpus_read_lock();
7015         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7016 }
7017
7018 static void apply_wqattrs_unlock(void)
7019 {
7020         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7021         cpus_read_unlock();
7022 }
7023
7024 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7025                             char *buf)
7026 {
7027         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7028         int written;
7029
7030         mutex_lock(&wq->mutex);
7031         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
7032         mutex_unlock(&wq->mutex);
7033
7034         return written;
7035 }
7036
7037 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
7038 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
7039 {
7040         struct workqueue_attrs *attrs;
7041
7042         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
7043
7044         attrs = alloc_workqueue_attrs();
7045         if (!attrs)
7046                 return NULL;
7047
7048         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
7049         return attrs;
7050 }
7051
7052 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7053                              const char *buf, size_t count)
7054 {
7055         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7056         struct workqueue_attrs *attrs;
7057         int ret = -ENOMEM;
7058
7059         apply_wqattrs_lock();
7060
7061         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7062         if (!attrs)
7063                 goto out_unlock;
7064
7065         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
7066             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
7067                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7068         else
7069                 ret = -EINVAL;
7070
7071 out_unlock:
7072         apply_wqattrs_unlock();
7073         free_workqueue_attrs(attrs);
7074         return ret ?: count;
7075 }
7076
7077 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
7078                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7079 {
7080         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7081         int written;
7082
7083         mutex_lock(&wq->mutex);
7084         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
7085                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
7086         mutex_unlock(&wq->mutex);
7087         return written;
7088 }
7089
7090 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
7091                                 struct device_attribute *attr,
7092                                 const char *buf, size_t count)
7093 {
7094         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7095         struct workqueue_attrs *attrs;
7096         int ret = -ENOMEM;
7097
7098         apply_wqattrs_lock();
7099
7100         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7101         if (!attrs)
7102                 goto out_unlock;
7103
7104         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
7105         if (!ret)
7106                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7107
7108 out_unlock:
7109         apply_wqattrs_unlock();
7110         free_workqueue_attrs(attrs);
7111         return ret ?: count;
7112 }
7113
7114 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
7115                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
7116 {
7117         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7118         int written;
7119
7120         mutex_lock(&wq->mutex);
7121         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
7122                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
7123                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
7124                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7125         else
7126                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
7127                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
7128         mutex_unlock(&wq->mutex);
7129
7130         return written;
7131 }
7132
7133 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
7134                                    struct device_attribute *attr,
7135                                    const char *buf, size_t count)
7136 {
7137         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7138         struct workqueue_attrs *attrs;
7139         int affn, ret = -ENOMEM;
7140
7141         affn = parse_affn_scope(buf);
7142         if (affn < 0)
7143                 return affn;
7144
7145         apply_wqattrs_lock();
7146         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7147         if (attrs) {
7148                 attrs->affn_scope = affn;
7149                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7150         }
7151         apply_wqattrs_unlock();
7152         free_workqueue_attrs(attrs);
7153         return ret ?: count;
7154 }
7155
7156 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
7157                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
7158 {
7159         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7160
7161         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
7162                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
7163 }
7164
7165 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
7166                                         struct device_attribute *attr,
7167                                         const char *buf, size_t count)
7168 {
7169         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7170         struct workqueue_attrs *attrs;
7171         int v, ret = -ENOMEM;
7172
7173         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
7174                 return -EINVAL;
7175
7176         apply_wqattrs_lock();
7177         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7178         if (attrs) {
7179                 attrs->affn_strict = (bool)v;
7180                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7181         }
7182         apply_wqattrs_unlock();
7183         free_workqueue_attrs(attrs);
7184         return ret ?: count;
7185 }
7186
7187 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
7188         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
7189         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
7190         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
7191         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
7192         __ATTR_NULL,
7193 };
7194
7195 static const struct bus_type wq_subsys = {
7196         .name                           = "workqueue",
7197         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
7198 };
7199
7200 /**
7201  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
7202  *  @cpumask: the cpumask to set
7203  *
7204  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
7205  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
7206  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
7207  *
7208  *  Return:     0       - Success
7209  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
7210  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
7211  */
7212 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
7213 {
7214         int ret = -EINVAL;
7215
7216         /*
7217          * Not excluding isolated cpus on purpose.
7218          * If the user wishes to include them, we allow that.
7219          */
7220         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
7221         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
7222                 apply_wqattrs_lock();
7223                 cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
7224                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
7225                         ret = 0;
7226                         goto out_unlock;
7227                 }
7228
7229                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
7230
7231 out_unlock:
7232                 apply_wqattrs_unlock();
7233         }
7234
7235         return ret;
7236 }
7237
7238 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
7239                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
7240 {
7241         int written;
7242
7243         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7244         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
7245         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7246
7247         return written;
7248 }
7249
7250 static ssize_t cpumask_requested_show(struct device *dev,
7251                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7252 {
7253         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
7254 }
7255 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_requested);
7256
7257 static ssize_t cpumask_isolated_show(struct device *dev,
7258                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7259 {
7260         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
7261 }
7262 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_isolated);
7263
7264 static ssize_t cpumask_show(struct device *dev,
7265                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7266 {
7267         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
7268 }
7269
7270 static ssize_t cpumask_store(struct device *dev,
7271                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
7272 {
7273         cpumask_var_t cpumask;
7274         int ret;
7275
7276         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
7277                 return -ENOMEM;
7278
7279         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
7280         if (!ret)
7281                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
7282
7283         free_cpumask_var(cpumask);
7284         return ret ? ret : count;
7285 }
7286 static DEVICE_ATTR_RW(cpumask);
7287
7288 static struct attribute *wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
7289         &dev_attr_cpumask.attr,
7290         &dev_attr_cpumask_requested.attr,
7291         &dev_attr_cpumask_isolated.attr,
7292         NULL,
7293 };
7294 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs_cpumask);
7295
7296 static int __init wq_sysfs_init(void)
7297 {
7298         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, wq_sysfs_cpumask_groups);
7299 }
7300 core_initcall(wq_sysfs_init);
7301
7302 static void wq_device_release(struct device *dev)
7303 {
7304         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7305
7306         kfree(wq_dev);
7307 }
7308
7309 /**
7310  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
7311  * @wq: the workqueue to register
7312  *
7313  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
7314  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
7315  * which is the preferred method.
7316  *
7317  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
7318  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
7319  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
7320  * attributes.
7321  *
7322  * Return: 0 on success, -errno on failure.
7323  */
7324 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
7325 {
7326         struct wq_device *wq_dev;
7327         int ret;
7328
7329         /*
7330          * Adjusting max_active breaks ordering guarantee.  Disallow exposing
7331          * ordered workqueues.
7332          */
7333         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
7334                 return -EINVAL;
7335
7336         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
7337         if (!wq_dev)
7338                 return -ENOMEM;
7339
7340         wq_dev->wq = wq;
7341         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
7342         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
7343         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
7344
7345         /*
7346          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
7347          * everything is ready.
7348          */
7349         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
7350
7351         ret = device_register(&wq_dev->dev);
7352         if (ret) {
7353                 put_device(&wq_dev->dev);
7354                 wq->wq_dev = NULL;
7355                 return ret;
7356         }
7357
7358         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7359                 struct device_attribute *attr;
7360
7361                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7362                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
7363                         if (ret) {
7364                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
7365                                 wq->wq_dev = NULL;
7366                                 return ret;
7367                         }
7368                 }
7369         }
7370
7371         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
7372         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
7373         return 0;
7374 }
7375
7376 /**
7377  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
7378  * @wq: the workqueue to unregister
7379  *
7380  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
7381  */
7382 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
7383 {
7384         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
7385
7386         if (!wq->wq_dev)
7387                 return;
7388
7389         wq->wq_dev = NULL;
7390         device_unregister(&wq_dev->dev);
7391 }
7392 #else   /* CONFIG_SYSFS */
7393 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
7394 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
7395
7396 /*
7397  * Workqueue watchdog.
7398  *
7399  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
7400  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
7401  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
7402  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
7403  * largely opaque.
7404  *
7405  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
7406  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
7407  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
7408  *
7409  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
7410  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
7411  * corresponding sysfs parameter file.
7412  */
7413 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
7414
7415 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
7416 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
7417
7418 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
7419 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
7420
7421 /*
7422  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
7423  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
7424  * Pending work items should be handled by another idle worker
7425  * in all other situations.
7426  */
7427 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
7428 {
7429         struct worker *worker;
7430         unsigned long irq_flags;
7431         int bkt;
7432
7433         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
7434
7435         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
7436                 if (task_is_running(worker->task)) {
7437                         /*
7438                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
7439                          * drivers that queue work while holding locks
7440                          * also taken in their write paths.
7441                          */
7442                         printk_deferred_enter();
7443
7444                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
7445                         sched_show_task(worker->task);
7446
7447                         printk_deferred_exit();
7448                 }
7449         }
7450
7451         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
7452 }
7453
7454 static void show_cpu_pools_hogs(void)
7455 {
7456         struct worker_pool *pool;
7457         int pi;
7458
7459         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
7460
7461         rcu_read_lock();
7462
7463         for_each_pool(pool, pi) {
7464                 if (pool->cpu_stall)
7465                         show_cpu_pool_hog(pool);
7466
7467         }
7468
7469         rcu_read_unlock();
7470 }
7471
7472 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
7473 {
7474         int cpu;
7475
7476         wq_watchdog_touched = jiffies;
7477         for_each_possible_cpu(cpu)
7478                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7479 }
7480
7481 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
7482 {
7483         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7484         bool lockup_detected = false;
7485         bool cpu_pool_stall = false;
7486         unsigned long now = jiffies;
7487         struct worker_pool *pool;
7488         int pi;
7489
7490         if (!thresh)
7491                 return;
7492
7493         rcu_read_lock();
7494
7495         for_each_pool(pool, pi) {
7496                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7497
7498                 pool->cpu_stall = false;
7499                 if (list_empty(&pool->worklist))
7500                         continue;
7501
7502                 /*
7503                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7504                  * the watchdog like a stall.
7505                  */
7506                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7507
7508                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7509                 if (pool->cpu >= 0)
7510                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7511                 else
7512                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7513                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7514
7515                 if (time_after(pool_ts, touched))
7516                         ts = pool_ts;
7517                 else
7518                         ts = touched;
7519
7520                 /* did we stall? */
7521                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7522                         lockup_detected = true;
7523                         if (pool->cpu >= 0 && !(pool->flags & POOL_BH)) {
7524                                 pool->cpu_stall = true;
7525                                 cpu_pool_stall = true;
7526                         }
7527                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7528                         pr_cont_pool_info(pool);
7529                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7530                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7531                 }
7532
7533
7534         }
7535
7536         rcu_read_unlock();
7537
7538         if (lockup_detected)
7539                 show_all_workqueues();
7540
7541         if (cpu_pool_stall)
7542                 show_cpu_pools_hogs();
7543
7544         wq_watchdog_reset_touched();
7545         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7546 }
7547
7548 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7549 {
7550         if (cpu >= 0)
7551                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7552
7553         wq_watchdog_touched = jiffies;
7554 }
7555
7556 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7557 {
7558         wq_watchdog_thresh = 0;
7559         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7560
7561         if (thresh) {
7562                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7563                 wq_watchdog_reset_touched();
7564                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7565         }
7566 }
7567
7568 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7569                                         const struct kernel_param *kp)
7570 {
7571         unsigned long thresh;
7572         int ret;
7573
7574         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7575         if (ret)
7576                 return ret;
7577
7578         if (system_wq)
7579                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7580         else
7581                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7582
7583         return 0;
7584 }
7585
7586 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7587         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7588         .get    = param_get_ulong,
7589 };
7590
7591 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7592                 0644);
7593
7594 static void wq_watchdog_init(void)
7595 {
7596         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7597         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7598 }
7599
7600 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7601
7602 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7603
7604 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7605
7606 static void bh_pool_kick_normal(struct irq_work *irq_work)
7607 {
7608         raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
7609 }
7610
7611 static void bh_pool_kick_highpri(struct irq_work *irq_work)
7612 {
7613         raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
7614 }
7615
7616 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7617 {
7618         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7619                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7620                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7621                 return;
7622         }
7623
7624         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7625 }
7626
7627 static void __init init_cpu_worker_pool(struct worker_pool *pool, int cpu, int nice)
7628 {
7629         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7630         pool->cpu = cpu;
7631         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7632         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7633         pool->attrs->nice = nice;
7634         pool->attrs->affn_strict = true;
7635         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7636
7637         /* alloc pool ID */
7638         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7639         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7640         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7641 }
7642
7643 /**
7644  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7645  *
7646  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7647  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7648  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7649  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7650  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7651  * before early initcalls.
7652  */
7653 void __init workqueue_init_early(void)
7654 {
7655         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7656         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7657         void (*irq_work_fns[2])(struct irq_work *) = { bh_pool_kick_normal,
7658                                                        bh_pool_kick_highpri };
7659         int i, cpu;
7660
7661         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7662
7663         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7664         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7665         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7666
7667         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7668         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7669         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7670         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7671                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7672
7673         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7674
7675         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7676
7677         wq_update_pod_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7678         BUG_ON(!wq_update_pod_attrs_buf);
7679
7680         /*
7681          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7682          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7683          */
7684         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7685                 wq_power_efficient = true;
7686
7687         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7688         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7689         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7690         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7691         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7692
7693         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7694
7695         pt->nr_pods = 1;
7696         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7697         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7698         pt->cpu_pod[0] = 0;
7699
7700         /* initialize BH and CPU pools */
7701         for_each_possible_cpu(cpu) {
7702                 struct worker_pool *pool;
7703
7704                 i = 0;
7705                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu) {
7706                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i]);
7707                         pool->flags |= POOL_BH;
7708                         init_irq_work(bh_pool_irq_work(pool), irq_work_fns[i]);
7709                         i++;
7710                 }
7711
7712                 i = 0;
7713                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7714                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i++]);
7715         }
7716
7717         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7718         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7719                 struct workqueue_attrs *attrs;
7720
7721                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7722                 attrs->nice = std_nice[i];
7723                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7724
7725                 /*
7726                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7727                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7728                  */
7729                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7730                 attrs->nice = std_nice[i];
7731                 attrs->ordered = true;
7732                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7733         }
7734
7735         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7736         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7737         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7738         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7739                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7740         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7741                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7742         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7743                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7744         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7745                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7746                                               0);
7747         system_bh_wq = alloc_workqueue("events_bh", WQ_BH, 0);
7748         system_bh_highpri_wq = alloc_workqueue("events_bh_highpri",
7749                                                WQ_BH | WQ_HIGHPRI, 0);
7750         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7751                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7752                !system_power_efficient_wq ||
7753                !system_freezable_power_efficient_wq ||
7754                !system_bh_wq || !system_bh_highpri_wq);
7755 }
7756
7757 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7758 {
7759         unsigned long thresh;
7760         unsigned long bogo;
7761
7762         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7763         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7764
7765         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7766         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7767                 return;
7768
7769         /*
7770          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7771          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7772          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7773          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7774          * too low.
7775          *
7776          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7777          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7778          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7779          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7780          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7781          * usefulness.
7782          */
7783         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7784
7785         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7786         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7787         if (bogo < 4000)
7788                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7789
7790         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7791                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7792
7793         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7794 }
7795
7796 /**
7797  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7798  *
7799  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7800  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7801  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7802  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7803  * workers and enable future kworker creations.
7804  */
7805 void __init workqueue_init(void)
7806 {
7807         struct workqueue_struct *wq;
7808         struct worker_pool *pool;
7809         int cpu, bkt;
7810
7811         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7812
7813         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7814
7815         /*
7816          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7817          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7818          */
7819         for_each_possible_cpu(cpu) {
7820                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7821                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7822                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7823                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7824         }
7825
7826         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7827                 WARN(init_rescuer(wq),
7828                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7829                      wq->name);
7830         }
7831
7832         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7833
7834         /*
7835          * Create the initial workers. A BH pool has one pseudo worker that
7836          * represents the shared BH execution context and thus doesn't get
7837          * affected by hotplug events. Create the BH pseudo workers for all
7838          * possible CPUs here.
7839          */
7840         for_each_possible_cpu(cpu)
7841                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7842                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7843
7844         for_each_online_cpu(cpu) {
7845                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7846                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7847                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7848                 }
7849         }
7850
7851         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7852                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7853
7854         wq_online = true;
7855         wq_watchdog_init();
7856 }
7857
7858 /*
7859  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7860  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7861  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7862  */
7863 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7864                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7865 {
7866         int cur, pre, cpu, pod;
7867
7868         pt->nr_pods = 0;
7869
7870         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7871         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7872         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7873
7874         for_each_possible_cpu(cur) {
7875                 for_each_possible_cpu(pre) {
7876                         if (pre >= cur) {
7877                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7878                                 break;
7879                         }
7880                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7881                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7882                                 break;
7883                         }
7884                 }
7885         }
7886
7887         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7888         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7889         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7890         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7891
7892         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7893                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7894
7895         for_each_possible_cpu(cpu) {
7896                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7897                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7898         }
7899 }
7900
7901 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7902 {
7903         return false;
7904 }
7905
7906 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7907 {
7908 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7909         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7910 #else
7911         return false;
7912 #endif
7913 }
7914
7915 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7916 {
7917         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7918 }
7919
7920 /**
7921  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7922  *
7923  * This is the third step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7924  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7925  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7926  */
7927 void __init workqueue_init_topology(void)
7928 {
7929         struct workqueue_struct *wq;
7930         int cpu;
7931
7932         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
7933         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
7934         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
7935         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
7936
7937         wq_topo_initialized = true;
7938
7939         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7940
7941         /*
7942          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
7943          * worker pool. Explicitly call wq_update_pod() on all workqueue and CPU
7944          * combinations to apply per-pod sharing.
7945          */
7946         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7947                 for_each_online_cpu(cpu)
7948                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
7949                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7950                         mutex_lock(&wq->mutex);
7951                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
7952                         mutex_unlock(&wq->mutex);
7953                 }
7954         }
7955
7956         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7957 }
7958
7959 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
7960 {
7961         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
7962         dump_stack();
7963 }
7964 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
7965
7966 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
7967 {
7968         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
7969                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
7970                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
7971         }
7972
7973         return 1;
7974 }
7975 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);
This page took 0.495887 seconds and 4 git commands to generate.