]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/workqueue.c
Merge tag 'riscv-for-linus-6.13-mw1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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         WORKER_ID_LEN           = 10 + WQ_NAME_LEN, /* "kworker/R-" + WQ_NAME_LEN */
129 };
130
131 /*
132  * We don't want to trap softirq for too long. See MAX_SOFTIRQ_TIME and
133  * MAX_SOFTIRQ_RESTART in kernel/softirq.c. These are macros because
134  * msecs_to_jiffies() can't be an initializer.
135  */
136 #define BH_WORKER_JIFFIES       msecs_to_jiffies(2)
137 #define BH_WORKER_RESTARTS      10
138
139 /*
140  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
141  *
142  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
143  *    everyone else.
144  *
145  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
146  *    only be modified and accessed from the local cpu.
147  *
148  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
149  *
150  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
151  *     reads.
152  *
153  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
154  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
155  *    kworker.
156  *
157  * S: Only modified by worker self.
158  *
159  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
160  *
161  * PL: wq_pool_mutex protected.
162  *
163  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
164  *
165  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
166  *
167  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
168  *      RCU for reads.
169  *
170  * WQ: wq->mutex protected.
171  *
172  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
173  *
174  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
175  *     with READ_ONCE() without locking.
176  *
177  * MD: wq_mayday_lock protected.
178  *
179  * WD: Used internally by the watchdog.
180  */
181
182 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
183
184 struct worker_pool {
185         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
186         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
187         int                     node;           /* I: the associated node ID */
188         int                     id;             /* I: pool ID */
189         unsigned int            flags;          /* L: flags */
190
191         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
192         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
193
194         /*
195          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
196          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
197          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
198          * guaranteed to see if the counter reached zero.
199          */
200         int                     nr_running;
201
202         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
203
204         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
205         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
206
207         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
208         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
209         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
210
211         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
212
213         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
214         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
215                                                 /* L: hash of busy workers */
216
217         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
218         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
219
220         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
221
222         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
223         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
224         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
225
226         /*
227          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
228          * from get_work_pool().
229          */
230         struct rcu_head         rcu;
231 };
232
233 /*
234  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
235  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
236  */
237 enum pool_workqueue_stats {
238         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
239         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
240         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
241         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
242         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
243         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
244         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
245         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
246
247         PWQ_NR_STATS,
248 };
249
250 /*
251  * The per-pool workqueue.  While queued, bits below WORK_PWQ_SHIFT
252  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
253  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
254  * number of flag bits.
255  */
256 struct pool_workqueue {
257         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
258         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
259         int                     work_color;     /* L: current color */
260         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
261         int                     refcnt;         /* L: reference count */
262         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
263                                                 /* L: nr of in_flight works */
264         bool                    plugged;        /* L: execution suspended */
265
266         /*
267          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
268          *
269          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
270          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
271          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
272          *
273          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
274          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
275          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
276          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
277          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
278          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
279          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
280          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
281          */
282         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
283         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
284         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
285         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
286         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
287
288         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
289
290         /*
291          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
292          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
293          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
294          * grabbing wq->mutex.
295          */
296         struct kthread_work     release_work;
297         struct rcu_head         rcu;
298 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT);
299
300 /*
301  * Structure used to wait for workqueue flush.
302  */
303 struct wq_flusher {
304         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
305         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
306         struct completion       done;           /* flush completion */
307 };
308
309 struct wq_device;
310
311 /*
312  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
313  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
314  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
315  * the counting and enforcement is per NUMA node.
316  *
317  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
318  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
319  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
320  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
321  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
322  * round-robin order.
323  */
324 struct wq_node_nr_active {
325         int                     max;            /* per-node max_active */
326         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
327         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
328         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
329 };
330
331 /*
332  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
333  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
334  */
335 struct workqueue_struct {
336         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
337         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
338
339         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
340         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
341         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
342         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
343         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
344         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
345         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
346
347         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
348         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
349
350         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
351
352         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
353         int                     max_active;     /* WO: max active works */
354         int                     min_active;     /* WO: min active works */
355         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
356         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
357
358         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
359         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
360
361 #ifdef CONFIG_SYSFS
362         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
363 #endif
364 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
365         char                    *lock_name;
366         struct lock_class_key   key;
367         struct lockdep_map      __lockdep_map;
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 __rcu * __percpu *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 *unbound_wq_update_pwq_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: mirror the cpu_online_mask excluding the CPU in the midst of hotplugging */
450 static cpumask_var_t wq_online_cpumask;
451
452 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
453 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
454
455 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
456 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
457
458 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
459 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
460
461 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
462 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
463
464 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
465 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
466
467 /*
468  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
469  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
470  * to uncover usages which depend on it.
471  */
472 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
473 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
474 #else
475 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
476 #endif
477 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
478
479 /* to raise softirq for the BH worker pools on other CPUs */
480 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct irq_work [NR_STD_WORKER_POOLS], bh_pool_irq_works);
481
482 /* the BH worker pools */
483 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], bh_worker_pools);
484
485 /* the per-cpu worker pools */
486 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], 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) & ((1U << 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                 int wake_cpu = cpumask_any_and_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask,
1272                                                           cpu_online_mask);
1273                 if (wake_cpu < nr_cpu_ids) {
1274                         p->wake_cpu = wake_cpu;
1275                         get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1276                 }
1277         }
1278 #endif
1279         wake_up_process(p);
1280         return true;
1281 }
1282
1283 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1284
1285 /*
1286  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1287  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1288  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1289  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1290  * should be using an unbound workqueue instead.
1291  *
1292  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1293  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1294  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1295  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1296  */
1297 #define WCI_MAX_ENTS 128
1298
1299 struct wci_ent {
1300         work_func_t             func;
1301         atomic64_t              cnt;
1302         struct hlist_node       hash_node;
1303 };
1304
1305 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1306 static int wci_nr_ents;
1307 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1308 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1309
1310 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1311 {
1312         struct wci_ent *ent;
1313
1314         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1315                                    (unsigned long)func) {
1316                 if (ent->func == func)
1317                         return ent;
1318         }
1319         return NULL;
1320 }
1321
1322 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1323 {
1324         struct wci_ent *ent;
1325
1326 restart:
1327         ent = wci_find_ent(func);
1328         if (ent) {
1329                 u64 cnt;
1330
1331                 /*
1332                  * Start reporting from the warning_thresh and back off
1333                  * exponentially.
1334                  */
1335                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1336                 if (wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1337                     cnt >= wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1338                     is_power_of_2(cnt + 1 - wq_cpu_intensive_warning_thresh))
1339                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1340                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1341                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1342                 return;
1343         }
1344
1345         /*
1346          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1347          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1348          * noise already.
1349          */
1350         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1351                 return;
1352
1353         raw_spin_lock(&wci_lock);
1354
1355         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1356                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1357                 return;
1358         }
1359
1360         if (wci_find_ent(func)) {
1361                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1362                 goto restart;
1363         }
1364
1365         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1366         ent->func = func;
1367         atomic64_set(&ent->cnt, 0);
1368         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1369
1370         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1371
1372         goto restart;
1373 }
1374
1375 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1376 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1377 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1378
1379 /**
1380  * wq_worker_running - a worker is running again
1381  * @task: task waking up
1382  *
1383  * This function is called when a worker returns from schedule()
1384  */
1385 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1386 {
1387         struct worker *worker = kthread_data(task);
1388
1389         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1390                 return;
1391
1392         /*
1393          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1394          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1395          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1396          * pool. Protect against such race.
1397          */
1398         preempt_disable();
1399         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1400                 worker->pool->nr_running++;
1401         preempt_enable();
1402
1403         /*
1404          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1405          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1406          */
1407         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1408
1409         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1410 }
1411
1412 /**
1413  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1414  * @task: task going to sleep
1415  *
1416  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1417  * going to sleep.
1418  */
1419 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1420 {
1421         struct worker *worker = kthread_data(task);
1422         struct worker_pool *pool;
1423
1424         /*
1425          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1426          * workers, also reach here, let's not access anything before
1427          * checking NOT_RUNNING.
1428          */
1429         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1430                 return;
1431
1432         pool = worker->pool;
1433
1434         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1435         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1436                 return;
1437
1438         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1439         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1440
1441         /*
1442          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1443          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1444          * and nr_running has been reset.
1445          */
1446         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1447                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1448                 return;
1449         }
1450
1451         pool->nr_running--;
1452         if (kick_pool(pool))
1453                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1454
1455         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1456 }
1457
1458 /**
1459  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1460  * @task: task currently running
1461  *
1462  * Called from sched_tick(). We're in the IRQ context and the current
1463  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1464  */
1465 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1466 {
1467         struct worker *worker = kthread_data(task);
1468         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1469         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1470
1471         if (!pwq)
1472                 return;
1473
1474         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1475
1476         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1477                 return;
1478
1479         /*
1480          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1481          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1482          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1483          *
1484          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1485          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1486          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1487          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1488          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1489          * We probably want to make this prettier in the future.
1490          */
1491         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1492             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1493             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1494                 return;
1495
1496         raw_spin_lock(&pool->lock);
1497
1498         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1499         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1500         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1501
1502         if (kick_pool(pool))
1503                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1504
1505         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1506 }
1507
1508 /**
1509  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1510  * @task: Task to retrieve last work function of.
1511  *
1512  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1513  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1514  *
1515  * CONTEXT:
1516  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1517  *
1518  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1519  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1520  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1521  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1522  *
1523  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1524  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1525  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1526  * is guaranteed to not be processing any works.
1527  *
1528  * Return:
1529  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1530  * hasn't executed any work yet.
1531  */
1532 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1533 {
1534         struct worker *worker = kthread_data(task);
1535
1536         return worker->last_func;
1537 }
1538
1539 /**
1540  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1541  * @wq: workqueue of interest
1542  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1543  *
1544  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1545  *
1546  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1547  *
1548  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1549  *
1550  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1551  */
1552 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1553                                                    int node)
1554 {
1555         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1556                 return NULL;
1557
1558         if (node == NUMA_NO_NODE)
1559                 node = nr_node_ids;
1560
1561         return wq->node_nr_active[node];
1562 }
1563
1564 /**
1565  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1566  * @wq: workqueue to update
1567  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1568  *
1569  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1570  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1571  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1572  */
1573 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1574 {
1575         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1576         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1577         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1578         int total_cpus, node;
1579
1580         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1581
1582         if (!wq_topo_initialized)
1583                 return;
1584
1585         if (off_cpu >= 0 && !cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1586                 off_cpu = -1;
1587
1588         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1589         if (off_cpu >= 0)
1590                 total_cpus--;
1591
1592         /* If all CPUs of the wq get offline, use the default values */
1593         if (unlikely(!total_cpus)) {
1594                 for_each_node(node)
1595                         wq_node_nr_active(wq, node)->max = min_active;
1596
1597                 wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = max_active;
1598                 return;
1599         }
1600
1601         for_each_node(node) {
1602                 int node_cpus;
1603
1604                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1605                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1606                         node_cpus--;
1607
1608                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1609                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1610                               min_active, max_active);
1611         }
1612
1613         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = max_active;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1618  * @pwq: pool_workqueue to get
1619  *
1620  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1621  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1622  */
1623 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1626         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1627         pwq->refcnt++;
1628 }
1629
1630 /**
1631  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1632  * @pwq: pool_workqueue to put
1633  *
1634  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1635  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1636  */
1637 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1638 {
1639         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1640         if (likely(--pwq->refcnt))
1641                 return;
1642         /*
1643          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1644          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1645          */
1646         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1647 }
1648
1649 /**
1650  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1651  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1652  *
1653  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1654  */
1655 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1656 {
1657         if (pwq) {
1658                 /*
1659                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1660                  * following lock operations are safe.
1661                  */
1662                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1663                 put_pwq(pwq);
1664                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1665         }
1666 }
1667
1668 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1669 {
1670         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1671 }
1672
1673 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1674                                 struct work_struct *work)
1675 {
1676         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1677
1678         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1679         trace_workqueue_activate_work(work);
1680         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1681                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1682         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1683         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1684 }
1685
1686 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1687 {
1688         int max = READ_ONCE(nna->max);
1689
1690         while (true) {
1691                 int old, tmp;
1692
1693                 old = atomic_read(&nna->nr);
1694                 if (old >= max)
1695                         return false;
1696                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1697                 if (tmp == old)
1698                         return true;
1699         }
1700 }
1701
1702 /**
1703  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1704  * @pwq: pool_workqueue of interest
1705  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1706  *
1707  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1708  * successfully obtained. %false otherwise.
1709  */
1710 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1711 {
1712         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1713         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1714         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1715         bool obtained = false;
1716
1717         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1718
1719         if (!nna) {
1720                 /* BH or per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1721                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1722                 goto out;
1723         }
1724
1725         if (unlikely(pwq->plugged))
1726                 return false;
1727
1728         /*
1729          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1730          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1731          * concurrency level. Don't jump the line.
1732          *
1733          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1734          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1735          * increase it. This is indicated by @fill.
1736          */
1737         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1738                 goto out;
1739
1740         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1741         if (obtained)
1742                 goto out;
1743
1744         /*
1745          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1746          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1747          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1748          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1749          * $nna->pending_pwqs.
1750          */
1751         raw_spin_lock(&nna->lock);
1752
1753         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1754                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1755         else if (likely(!fill))
1756                 goto out_unlock;
1757
1758         smp_mb();
1759
1760         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1761
1762         /*
1763          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1764          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1765          */
1766         if (obtained && likely(!fill))
1767                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1768
1769 out_unlock:
1770         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1771 out:
1772         if (obtained)
1773                 pwq->nr_active++;
1774         return obtained;
1775 }
1776
1777 /**
1778  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1779  * @pwq: pool_workqueue of interest
1780  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1781  *
1782  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1783  * max_active limit.
1784  *
1785  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1786  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1787  */
1788 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1789 {
1790         struct work_struct *work =
1791                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1792                                          struct work_struct, entry);
1793
1794         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1795                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1796                 return true;
1797         } else {
1798                 return false;
1799         }
1800 }
1801
1802 /**
1803  * unplug_oldest_pwq - unplug the oldest pool_workqueue
1804  * @wq: workqueue_struct where its oldest pwq is to be unplugged
1805  *
1806  * This function should only be called for ordered workqueues where only the
1807  * oldest pwq is unplugged, the others are plugged to suspend execution to
1808  * ensure proper work item ordering::
1809  *
1810  *    dfl_pwq --------------+     [P] - plugged
1811  *                          |
1812  *                          v
1813  *    pwqs -> A -> B [P] -> C [P] (newest)
1814  *            |    |        |
1815  *            1    3        5
1816  *            |    |        |
1817  *            2    4        6
1818  *
1819  * When the oldest pwq is drained and removed, this function should be called
1820  * to unplug the next oldest one to start its work item execution. Note that
1821  * pwq's are linked into wq->pwqs with the oldest first, so the first one in
1822  * the list is the oldest.
1823  */
1824 static void unplug_oldest_pwq(struct workqueue_struct *wq)
1825 {
1826         struct pool_workqueue *pwq;
1827
1828         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1829
1830         /* Caller should make sure that pwqs isn't empty before calling */
1831         pwq = list_first_entry_or_null(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
1832                                        pwqs_node);
1833         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1834         if (pwq->plugged) {
1835                 pwq->plugged = false;
1836                 if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true))
1837                         kick_pool(pwq->pool);
1838         }
1839         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1840 }
1841
1842 /**
1843  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1844  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1845  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1846  *
1847  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1848  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1849  */
1850 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1851                                       struct worker_pool *caller_pool)
1852 {
1853         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1854         struct pool_workqueue *pwq;
1855         struct work_struct *work;
1856
1857         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1858
1859         raw_spin_lock(&nna->lock);
1860 retry:
1861         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1862                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1863         if (!pwq)
1864                 goto out_unlock;
1865
1866         /*
1867          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1868          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1869          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1870          * nested inside pool locks.
1871          */
1872         if (pwq->pool != locked_pool) {
1873                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1874                 locked_pool = pwq->pool;
1875                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1876                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1877                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1878                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1879                         goto retry;
1880                 }
1881         }
1882
1883         /*
1884          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1885          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1886          */
1887         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1888                                         struct work_struct, entry);
1889         if (!work) {
1890                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1891                 goto retry;
1892         }
1893
1894         /*
1895          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1896          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1897          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1898          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1899          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1900          */
1901         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1902                 pwq->nr_active++;
1903                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1904
1905                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1906                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1907                 else
1908                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1909
1910                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1911                 if (pwq->pool != caller_pool)
1912                         kick_pool(pwq->pool);
1913         }
1914
1915 out_unlock:
1916         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1917         if (locked_pool != caller_pool) {
1918                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1919                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1920         }
1921 }
1922
1923 /**
1924  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1925  * @pwq: pool_workqueue of interest
1926  *
1927  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1928  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1929  */
1930 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1931 {
1932         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1933         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1934
1935         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1936
1937         /*
1938          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1939          * workqueues.
1940          */
1941         pwq->nr_active--;
1942
1943         /*
1944          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1945          * inactive work item on @pwq itself.
1946          */
1947         if (!nna) {
1948                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1949                 return;
1950         }
1951
1952         /*
1953          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1954          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1955          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1956          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1957          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1958          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1959          * decremented $nna->nr.
1960          *
1961          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1962          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1963          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1964          * This maintains the forward progress guarantee.
1965          */
1966         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1967                 return;
1968
1969         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1970                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1971 }
1972
1973 /**
1974  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1975  * @pwq: pwq of interest
1976  * @work_data: work_data of work which left the queue
1977  *
1978  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1979  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1980  *
1981  * NOTE:
1982  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
1983  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
1984  * work item is complete.
1985  *
1986  * CONTEXT:
1987  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1988  */
1989 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1990 {
1991         int color = get_work_color(work_data);
1992
1993         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1994                 pwq_dec_nr_active(pwq);
1995
1996         pwq->nr_in_flight[color]--;
1997
1998         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1999         if (likely(pwq->flush_color != color))
2000                 goto out_put;
2001
2002         /* are there still in-flight works? */
2003         if (pwq->nr_in_flight[color])
2004                 goto out_put;
2005
2006         /* this pwq is done, clear flush_color */
2007         pwq->flush_color = -1;
2008
2009         /*
2010          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
2011          * will handle the rest.
2012          */
2013         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
2014                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
2015 out_put:
2016         put_pwq(pwq);
2017 }
2018
2019 /**
2020  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2021  * @work: work item to steal
2022  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2023  * @irq_flags: place to store irq state
2024  *
2025  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
2026  * stable state - idle, on timer or on worklist.
2027  *
2028  * Return:
2029  *
2030  *  ========    ================================================================
2031  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
2032  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
2033  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
2034  *  ========    ================================================================
2035  *
2036  * Note:
2037  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
2038  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
2039  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
2040  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
2041  *
2042  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
2043  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@irq_flags).
2044  *
2045  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2046  */
2047 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2048                                unsigned long *irq_flags)
2049 {
2050         struct worker_pool *pool;
2051         struct pool_workqueue *pwq;
2052
2053         local_irq_save(*irq_flags);
2054
2055         /* try to steal the timer if it exists */
2056         if (cflags & WORK_CANCEL_DELAYED) {
2057                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
2058
2059                 /*
2060                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
2061                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
2062                  * running on the local CPU.
2063                  */
2064                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
2065                         return 1;
2066         }
2067
2068         /* try to claim PENDING the normal way */
2069         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
2070                 return 0;
2071
2072         rcu_read_lock();
2073         /*
2074          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
2075          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
2076          */
2077         pool = get_work_pool(work);
2078         if (!pool)
2079                 goto fail;
2080
2081         raw_spin_lock(&pool->lock);
2082         /*
2083          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
2084          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
2085          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
2086          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
2087          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
2088          * item is currently queued on that pool.
2089          */
2090         pwq = get_work_pwq(work);
2091         if (pwq && pwq->pool == pool) {
2092                 unsigned long work_data = *work_data_bits(work);
2093
2094                 debug_work_deactivate(work);
2095
2096                 /*
2097                  * A cancelable inactive work item must be in the
2098                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2099                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2100                  *
2101                  * An inactive work item cannot be deleted directly because
2102                  * it might have linked barrier work items which, if left
2103                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2104                  * management later on and cause stall.  Move the linked
2105                  * barrier work items to the worklist when deleting the grabbed
2106                  * item. Also keep WORK_STRUCT_INACTIVE in work_data, so that
2107                  * it doesn't participate in nr_active management in later
2108                  * pwq_dec_nr_in_flight().
2109                  */
2110                 if (work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE)
2111                         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
2112
2113                 list_del_init(&work->entry);
2114
2115                 /*
2116                  * work->data points to pwq iff queued. Let's point to pool. As
2117                  * this destroys work->data needed by the next step, stash it.
2118                  */
2119                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id,
2120                                                pool_offq_flags(pool));
2121
2122                 /* must be the last step, see the function comment */
2123                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2124
2125                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2126                 rcu_read_unlock();
2127                 return 1;
2128         }
2129         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2130 fail:
2131         rcu_read_unlock();
2132         local_irq_restore(*irq_flags);
2133         return -EAGAIN;
2134 }
2135
2136 /**
2137  * work_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2138  * @work: work item to steal
2139  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2140  * @irq_flags: place to store IRQ state
2141  *
2142  * Grab PENDING bit of @work. @work can be in any stable state - idle, on timer
2143  * or on worklist.
2144  *
2145  * Can be called from any context. IRQ is disabled on return with IRQ state
2146  * stored in *@irq_flags. The caller is responsible for re-enabling it using
2147  * local_irq_restore().
2148  *
2149  * Returns %true if @work was pending. %false if idle.
2150  */
2151 static bool work_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2152                               unsigned long *irq_flags)
2153 {
2154         int ret;
2155
2156         while (true) {
2157                 ret = try_to_grab_pending(work, cflags, irq_flags);
2158                 if (ret >= 0)
2159                         return ret;
2160                 cpu_relax();
2161         }
2162 }
2163
2164 /**
2165  * insert_work - insert a work into a pool
2166  * @pwq: pwq @work belongs to
2167  * @work: work to insert
2168  * @head: insertion point
2169  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2170  *
2171  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2172  * work_struct flags.
2173  *
2174  * CONTEXT:
2175  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2176  */
2177 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2178                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2179 {
2180         debug_work_activate(work);
2181
2182         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2183         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2184
2185         /* we own @work, set data and link */
2186         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2187         list_add_tail(&work->entry, head);
2188         get_pwq(pwq);
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2193  * same workqueue.
2194  */
2195 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2196 {
2197         struct worker *worker;
2198
2199         worker = current_wq_worker();
2200         /*
2201          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2202          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2203          */
2204         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2209  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2210  * avoid perturbing sensitive tasks.
2211  */
2212 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2213 {
2214         int new_cpu;
2215
2216         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2217                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2218                         return cpu;
2219         } else {
2220                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2221         }
2222
2223         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2224         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2225         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2226                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2227                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2228                         return cpu;
2229         }
2230         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2231
2232         return new_cpu;
2233 }
2234
2235 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2236                          struct work_struct *work)
2237 {
2238         struct pool_workqueue *pwq;
2239         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2240         unsigned int work_flags;
2241         unsigned int req_cpu = cpu;
2242
2243         /*
2244          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2245          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2246          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2247          * happen with IRQ disabled.
2248          */
2249         lockdep_assert_irqs_disabled();
2250
2251         /*
2252          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2253          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2254          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2255          */
2256         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2257                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2258                 return;
2259         rcu_read_lock();
2260 retry:
2261         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2262         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2263                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2264                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2265                 else
2266                         cpu = raw_smp_processor_id();
2267         }
2268
2269         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2270         pool = pwq->pool;
2271
2272         /*
2273          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2274          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2275          * pool to guarantee non-reentrancy.
2276          *
2277          * For ordered workqueue, work items must be queued on the newest pwq
2278          * for accurate order management.  Guaranteed order also guarantees
2279          * non-reentrancy.  See the comments above unplug_oldest_pwq().
2280          */
2281         last_pool = get_work_pool(work);
2282         if (last_pool && last_pool != pool && !(wq->flags & __WQ_ORDERED)) {
2283                 struct worker *worker;
2284
2285                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2286
2287                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2288
2289                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2290                         pwq = worker->current_pwq;
2291                         pool = pwq->pool;
2292                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2293                 } else {
2294                         /* meh... not running there, queue here */
2295                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2296                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2297                 }
2298         } else {
2299                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2300         }
2301
2302         /*
2303          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2304          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2305          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2306          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2307          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2308          */
2309         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2310                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2311                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2312                         cpu_relax();
2313                         goto retry;
2314                 }
2315                 /* oops */
2316                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2317                           wq->name, cpu);
2318         }
2319
2320         /* pwq determined, queue */
2321         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2322
2323         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2324                 goto out;
2325
2326         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2327         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2328
2329         /*
2330          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2331          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2332          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2333          */
2334         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2335                 if (list_empty(&pool->worklist))
2336                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2337
2338                 trace_workqueue_activate_work(work);
2339                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2340                 kick_pool(pool);
2341         } else {
2342                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2343                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2344         }
2345
2346 out:
2347         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2348         rcu_read_unlock();
2349 }
2350
2351 static bool clear_pending_if_disabled(struct work_struct *work)
2352 {
2353         unsigned long data = *work_data_bits(work);
2354         struct work_offq_data offqd;
2355
2356         if (likely((data & WORK_STRUCT_PWQ) ||
2357                    !(data & WORK_OFFQ_DISABLE_MASK)))
2358                 return false;
2359
2360         work_offqd_unpack(&offqd, data);
2361         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
2362                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
2363         return true;
2364 }
2365
2366 /**
2367  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2368  * @cpu: CPU number to execute work on
2369  * @wq: workqueue to use
2370  * @work: work to queue
2371  *
2372  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2373  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2374  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2375  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2376  * online will get a splat.
2377  *
2378  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2379  */
2380 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2381                    struct work_struct *work)
2382 {
2383         bool ret = false;
2384         unsigned long irq_flags;
2385
2386         local_irq_save(irq_flags);
2387
2388         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2389             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2390                 __queue_work(cpu, wq, work);
2391                 ret = true;
2392         }
2393
2394         local_irq_restore(irq_flags);
2395         return ret;
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2398
2399 /**
2400  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2401  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2402  *
2403  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2404  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2405  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2406  * available CPU if we need to schedule this work.
2407  */
2408 static int select_numa_node_cpu(int node)
2409 {
2410         int cpu;
2411
2412         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2413         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2414                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2415
2416         /* Use local node/cpu if we are already there */
2417         cpu = raw_smp_processor_id();
2418         if (node == cpu_to_node(cpu))
2419                 return cpu;
2420
2421         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2422         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2423
2424         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2425         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2426 }
2427
2428 /**
2429  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2430  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2431  * @wq: workqueue to use
2432  * @work: work to queue
2433  *
2434  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2435  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2436  * NUMA node.
2437  *
2438  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2439  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2440  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2441  *
2442  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2443  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2444  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2445  *
2446  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2447  */
2448 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2449                      struct work_struct *work)
2450 {
2451         unsigned long irq_flags;
2452         bool ret = false;
2453
2454         /*
2455          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2456          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2457          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2458          *
2459          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2460          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2461          * some round robin type logic.
2462          */
2463         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2464
2465         local_irq_save(irq_flags);
2466
2467         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2468             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2469                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2470
2471                 __queue_work(cpu, wq, work);
2472                 ret = true;
2473         }
2474
2475         local_irq_restore(irq_flags);
2476         return ret;
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2479
2480 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2481 {
2482         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2483
2484         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2485         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2486 }
2487 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2488
2489 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2490                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2491 {
2492         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2493         struct work_struct *work = &dwork->work;
2494
2495         WARN_ON_ONCE(!wq);
2496         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2497         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2498         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2499
2500         /*
2501          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2502          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2503          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2504          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2505          */
2506         if (!delay) {
2507                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2508                 return;
2509         }
2510
2511         dwork->wq = wq;
2512         dwork->cpu = cpu;
2513         timer->expires = jiffies + delay;
2514
2515         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TIMER)) {
2516                 /* If the current cpu is a housekeeping cpu, use it. */
2517                 cpu = smp_processor_id();
2518                 if (!housekeeping_test_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER))
2519                         cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
2520                 add_timer_on(timer, cpu);
2521         } else {
2522                 if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
2523                         add_timer_global(timer);
2524                 else
2525                         add_timer_on(timer, cpu);
2526         }
2527 }
2528
2529 /**
2530  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2531  * @cpu: CPU number to execute work on
2532  * @wq: workqueue to use
2533  * @dwork: work to queue
2534  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2535  *
2536  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2537  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2538  * execution.
2539  */
2540 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2541                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2542 {
2543         struct work_struct *work = &dwork->work;
2544         bool ret = false;
2545         unsigned long irq_flags;
2546
2547         /* read the comment in __queue_work() */
2548         local_irq_save(irq_flags);
2549
2550         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2551             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2552                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2553                 ret = true;
2554         }
2555
2556         local_irq_restore(irq_flags);
2557         return ret;
2558 }
2559 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2560
2561 /**
2562  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2563  * @cpu: CPU number to execute work on
2564  * @wq: workqueue to use
2565  * @dwork: work to queue
2566  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2567  *
2568  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2569  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2570  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2571  * current state.
2572  *
2573  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2574  * pending and its timer was modified.
2575  *
2576  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2577  * See try_to_grab_pending() for details.
2578  */
2579 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2580                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2581 {
2582         unsigned long irq_flags;
2583         bool ret;
2584
2585         ret = work_grab_pending(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED, &irq_flags);
2586
2587         if (!clear_pending_if_disabled(&dwork->work))
2588                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2589
2590         local_irq_restore(irq_flags);
2591         return ret;
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2594
2595 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2596 {
2597         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2598
2599         /* read the comment in __queue_work() */
2600         local_irq_disable();
2601         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2602         local_irq_enable();
2603 }
2604
2605 /**
2606  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2607  * @wq: workqueue to use
2608  * @rwork: work to queue
2609  *
2610  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2611  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2612  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2613  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2614  */
2615 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2616 {
2617         struct work_struct *work = &rwork->work;
2618
2619         /*
2620          * rcu_work can't be canceled or disabled. Warn if the user reached
2621          * inside @rwork and disabled the inner work.
2622          */
2623         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2624             !WARN_ON_ONCE(clear_pending_if_disabled(work))) {
2625                 rwork->wq = wq;
2626                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2627                 return true;
2628         }
2629
2630         return false;
2631 }
2632 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2633
2634 static struct worker *alloc_worker(int node)
2635 {
2636         struct worker *worker;
2637
2638         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2639         if (worker) {
2640                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2641                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2642                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2643                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2644                 worker->flags = WORKER_PREP;
2645         }
2646         return worker;
2647 }
2648
2649 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2650 {
2651         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2652                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2653         else
2654                 return pool->attrs->cpumask;
2655 }
2656
2657 /**
2658  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2659  * @worker: worker to be attached
2660  * @pool: the target pool
2661  *
2662  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2663  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2664  * cpu-[un]hotplugs.
2665  */
2666 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2667                                   struct worker_pool *pool)
2668 {
2669         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2670
2671         /*
2672          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains stable
2673          * across this function. See the comments above the flag definition for
2674          * details. BH workers are, while per-CPU, always DISASSOCIATED.
2675          */
2676         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) {
2677                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2678         } else {
2679                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2680                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2681         }
2682
2683         if (worker->rescue_wq)
2684                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2685
2686         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2687         worker->pool = pool;
2688
2689         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2690 }
2691
2692 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2693 {
2694         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2695
2696         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2697         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2698                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2699         else
2700                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2701 }
2702
2703
2704 static void detach_worker(struct worker *worker)
2705 {
2706         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2707
2708         unbind_worker(worker);
2709         list_del(&worker->node);
2710 }
2711
2712 /**
2713  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2714  * @worker: worker which is attached to its pool
2715  *
2716  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2717  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2718  * other reference to the pool.
2719  */
2720 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2721 {
2722         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2723
2724         /* there is one permanent BH worker per CPU which should never detach */
2725         WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2726
2727         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2728         detach_worker(worker);
2729         worker->pool = NULL;
2730         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2731
2732         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2733         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2734 }
2735
2736 static int format_worker_id(char *buf, size_t size, struct worker *worker,
2737                             struct worker_pool *pool)
2738 {
2739         if (worker->rescue_wq)
2740                 return scnprintf(buf, size, "kworker/R-%s",
2741                                  worker->rescue_wq->name);
2742
2743         if (pool) {
2744                 if (pool->cpu >= 0)
2745                         return scnprintf(buf, size, "kworker/%d:%d%s",
2746                                          pool->cpu, worker->id,
2747                                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2748                 else
2749                         return scnprintf(buf, size, "kworker/u%d:%d",
2750                                          pool->id, worker->id);
2751         } else {
2752                 return scnprintf(buf, size, "kworker/dying");
2753         }
2754 }
2755
2756 /**
2757  * create_worker - create a new workqueue worker
2758  * @pool: pool the new worker will belong to
2759  *
2760  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2761  *
2762  * CONTEXT:
2763  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2764  *
2765  * Return:
2766  * Pointer to the newly created worker.
2767  */
2768 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2769 {
2770         struct worker *worker;
2771         int id;
2772
2773         /* ID is needed to determine kthread name */
2774         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2775         if (id < 0) {
2776                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2777                             ERR_PTR(id));
2778                 return NULL;
2779         }
2780
2781         worker = alloc_worker(pool->node);
2782         if (!worker) {
2783                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2784                 goto fail;
2785         }
2786
2787         worker->id = id;
2788
2789         if (!(pool->flags & POOL_BH)) {
2790                 char id_buf[WORKER_ID_LEN];
2791
2792                 format_worker_id(id_buf, sizeof(id_buf), worker, pool);
2793                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker,
2794                                                       pool->node, "%s", id_buf);
2795                 if (IS_ERR(worker->task)) {
2796                         if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2797                                 pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"%s\"\n",
2798                                        id_buf);
2799                         } else {
2800                                 pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2801                                             worker->task);
2802                         }
2803                         goto fail;
2804                 }
2805
2806                 set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2807                 kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2808         }
2809
2810         /* successful, attach the worker to the pool */
2811         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2812
2813         /* start the newly created worker */
2814         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2815
2816         worker->pool->nr_workers++;
2817         worker_enter_idle(worker);
2818
2819         /*
2820          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2821          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2822          * wake it up explicitly.
2823          */
2824         if (worker->task)
2825                 wake_up_process(worker->task);
2826
2827         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2828
2829         return worker;
2830
2831 fail:
2832         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2833         kfree(worker);
2834         return NULL;
2835 }
2836
2837 static void detach_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2838 {
2839         struct worker *worker;
2840
2841         list_for_each_entry(worker, cull_list, entry)
2842                 detach_worker(worker);
2843 }
2844
2845 static void reap_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2846 {
2847         struct worker *worker, *tmp;
2848
2849         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2850                 list_del_init(&worker->entry);
2851                 kthread_stop_put(worker->task);
2852                 kfree(worker);
2853         }
2854 }
2855
2856 /**
2857  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2858  * @worker: worker to be destroyed
2859  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2860  *
2861  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2862  * should be idle.
2863  *
2864  * CONTEXT:
2865  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2866  */
2867 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2868 {
2869         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2870
2871         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2872         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2873
2874         /* sanity check frenzy */
2875         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2876             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2877             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2878                 return;
2879
2880         pool->nr_workers--;
2881         pool->nr_idle--;
2882
2883         worker->flags |= WORKER_DIE;
2884
2885         list_move(&worker->entry, list);
2886
2887         /* get an extra task struct reference for later kthread_stop_put() */
2888         get_task_struct(worker->task);
2889 }
2890
2891 /**
2892  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2893  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2894  *
2895  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2896  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2897  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2898  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2899  * it expire and re-evaluate things from there.
2900  */
2901 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2902 {
2903         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2904         bool do_cull = false;
2905
2906         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2907                 return;
2908
2909         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2910
2911         if (too_many_workers(pool)) {
2912                 struct worker *worker;
2913                 unsigned long expires;
2914
2915                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2916                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2917                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2918                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2919
2920                 if (!do_cull)
2921                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2922         }
2923         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2924
2925         if (do_cull)
2926                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2927 }
2928
2929 /**
2930  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2931  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2932  *
2933  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2934  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2935  *
2936  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2937  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2938  * context, hence the split between timer callback and work item.
2939  */
2940 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2941 {
2942         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2943         LIST_HEAD(cull_list);
2944
2945         /*
2946          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2947          * cannot proceed beyong set_pf_worker() in its self-destruct path.
2948          * This is required as a previously-preempted worker could run after
2949          * set_worker_dying() has happened but before detach_dying_workers() did.
2950          */
2951         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2952         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2953
2954         while (too_many_workers(pool)) {
2955                 struct worker *worker;
2956                 unsigned long expires;
2957
2958                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2959                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2960
2961                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2962                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2963                         break;
2964                 }
2965
2966                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2967         }
2968
2969         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2970         detach_dying_workers(&cull_list);
2971         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2972
2973         reap_dying_workers(&cull_list);
2974 }
2975
2976 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2977 {
2978         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2979         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2980
2981         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2982
2983         if (!wq->rescuer)
2984                 return;
2985
2986         /* mayday mayday mayday */
2987         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2988                 /*
2989                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2990                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2991                  * rescuer is done with it.
2992                  */
2993                 get_pwq(pwq);
2994                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2995                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2996                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
2997         }
2998 }
2999
3000 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
3001 {
3002         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
3003         struct work_struct *work;
3004
3005         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3006         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
3007
3008         if (need_to_create_worker(pool)) {
3009                 /*
3010                  * We've been trying to create a new worker but
3011                  * haven't been successful.  We might be hitting an
3012                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
3013                  * rescuers.
3014                  */
3015                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
3016                         send_mayday(work);
3017         }
3018
3019         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3020         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3021
3022         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
3023 }
3024
3025 /**
3026  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
3027  * @pool: pool to create a new worker for
3028  *
3029  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
3030  * have at least one idle worker on return from this function.  If
3031  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
3032  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
3033  * possible allocation deadlock.
3034  *
3035  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
3036  * may_start_working() %true.
3037  *
3038  * LOCKING:
3039  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3040  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
3041  * manager.
3042  */
3043 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
3044 __releases(&pool->lock)
3045 __acquires(&pool->lock)
3046 {
3047 restart:
3048         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3049
3050         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
3051         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
3052
3053         while (true) {
3054                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
3055                         break;
3056
3057                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
3058
3059                 if (!need_to_create_worker(pool))
3060                         break;
3061         }
3062
3063         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3064         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3065         /*
3066          * This is necessary even after a new worker was just successfully
3067          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
3068          * already become busy.
3069          */
3070         if (need_to_create_worker(pool))
3071                 goto restart;
3072 }
3073
3074 /**
3075  * manage_workers - manage worker pool
3076  * @worker: self
3077  *
3078  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
3079  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
3080  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
3081  *
3082  * The caller can safely start processing works on false return.  On
3083  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
3084  * and may_start_working() is true.
3085  *
3086  * CONTEXT:
3087  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3088  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
3089  *
3090  * Return:
3091  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
3092  * start processing works, %true if management function was performed and
3093  * the conditions that the caller verified before calling the function may
3094  * no longer be true.
3095  */
3096 static bool manage_workers(struct worker *worker)
3097 {
3098         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3099
3100         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
3101                 return false;
3102
3103         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3104         pool->manager = worker;
3105
3106         maybe_create_worker(pool);
3107
3108         pool->manager = NULL;
3109         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
3110         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
3111         return true;
3112 }
3113
3114 /**
3115  * process_one_work - process single work
3116  * @worker: self
3117  * @work: work to process
3118  *
3119  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
3120  * process a single work including synchronization against and
3121  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
3122  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
3123  * call this function to process a work.
3124  *
3125  * CONTEXT:
3126  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
3127  */
3128 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
3129 __releases(&pool->lock)
3130 __acquires(&pool->lock)
3131 {
3132         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
3133         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3134         unsigned long work_data;
3135         int lockdep_start_depth, rcu_start_depth;
3136         bool bh_draining = pool->flags & POOL_BH_DRAINING;
3137 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3138         /*
3139          * It is permissible to free the struct work_struct from
3140          * inside the function that is called from it, this we need to
3141          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
3142          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
3143          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
3144          */
3145         struct lockdep_map lockdep_map;
3146
3147         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
3148 #endif
3149         /* ensure we're on the correct CPU */
3150         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
3151                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
3152
3153         /* claim and dequeue */
3154         debug_work_deactivate(work);
3155         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
3156         worker->current_work = work;
3157         worker->current_func = work->func;
3158         worker->current_pwq = pwq;
3159         if (worker->task)
3160                 worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
3161         work_data = *work_data_bits(work);
3162         worker->current_color = get_work_color(work_data);
3163
3164         /*
3165          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
3166          * overridden through set_worker_desc().
3167          */
3168         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
3169
3170         list_del_init(&work->entry);
3171
3172         /*
3173          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
3174          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
3175          * of concurrency management and the next code block will chain
3176          * execution of the pending work items.
3177          */
3178         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
3179                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3180
3181         /*
3182          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
3183          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
3184          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
3185          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
3186          */
3187         kick_pool(pool);
3188
3189         /*
3190          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3191          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3192          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3193          * disabled.
3194          */
3195         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id, pool_offq_flags(pool));
3196
3197         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3198         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3199
3200         rcu_start_depth = rcu_preempt_depth();
3201         lockdep_start_depth = lockdep_depth(current);
3202         /* see drain_dead_softirq_workfn() */
3203         if (!bh_draining)
3204                 lock_map_acquire(pwq->wq->lockdep_map);
3205         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3206         /*
3207          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3208          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3209          *
3210          * However, that would result in:
3211          *
3212          *   A(W1)
3213          *   WFC(C)
3214          *              A(W1)
3215          *              C(C)
3216          *
3217          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3218          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3219          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3220          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3221          * these locks.
3222          *
3223          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3224          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3225          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3226          */
3227         lockdep_invariant_state(true);
3228         trace_workqueue_execute_start(work);
3229         worker->current_func(work);
3230         /*
3231          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3232          * point will only record its address.
3233          */
3234         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3235         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3236         lock_map_release(&lockdep_map);
3237         if (!bh_draining)
3238                 lock_map_release(pwq->wq->lockdep_map);
3239
3240         if (unlikely((worker->task && in_atomic()) ||
3241                      lockdep_depth(current) != lockdep_start_depth ||
3242                      rcu_preempt_depth() != rcu_start_depth)) {
3243                 pr_err("BUG: workqueue leaked atomic, lock or RCU: %s[%d]\n"
3244                        "     preempt=0x%08x lock=%d->%d RCU=%d->%d workfn=%ps\n",
3245                        current->comm, task_pid_nr(current), preempt_count(),
3246                        lockdep_start_depth, lockdep_depth(current),
3247                        rcu_start_depth, rcu_preempt_depth(),
3248                        worker->current_func);
3249                 debug_show_held_locks(current);
3250                 dump_stack();
3251         }
3252
3253         /*
3254          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3255          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3256          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3257          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3258          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3259          * the same condition doesn't freeze RCU.
3260          */
3261         if (worker->task)
3262                 cond_resched();
3263
3264         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3265
3266         /*
3267          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3268          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3269          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3270          */
3271         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3272
3273         /* tag the worker for identification in schedule() */
3274         worker->last_func = worker->current_func;
3275
3276         /* we're done with it, release */
3277         hash_del(&worker->hentry);
3278         worker->current_work = NULL;
3279         worker->current_func = NULL;
3280         worker->current_pwq = NULL;
3281         worker->current_color = INT_MAX;
3282
3283         /* must be the last step, see the function comment */
3284         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3285 }
3286
3287 /**
3288  * process_scheduled_works - process scheduled works
3289  * @worker: self
3290  *
3291  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3292  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3293  * fetches a work from the top and executes it.
3294  *
3295  * CONTEXT:
3296  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3297  * multiple times.
3298  */
3299 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3300 {
3301         struct work_struct *work;
3302         bool first = true;
3303
3304         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3305                                                 struct work_struct, entry))) {
3306                 if (first) {
3307                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3308                         first = false;
3309                 }
3310                 process_one_work(worker, work);
3311         }
3312 }
3313
3314 static void set_pf_worker(bool val)
3315 {
3316         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3317         if (val)
3318                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3319         else
3320                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3321         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3322 }
3323
3324 /**
3325  * worker_thread - the worker thread function
3326  * @__worker: self
3327  *
3328  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3329  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3330  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3331  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3332  * will be explained in rescuer_thread().
3333  *
3334  * Return: 0
3335  */
3336 static int worker_thread(void *__worker)
3337 {
3338         struct worker *worker = __worker;
3339         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3340
3341         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3342         set_pf_worker(true);
3343 woke_up:
3344         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3345
3346         /* am I supposed to die? */
3347         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3348                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3349                 set_pf_worker(false);
3350                 /*
3351                  * The worker is dead and PF_WQ_WORKER is cleared, worker->pool
3352                  * shouldn't be accessed, reset it to NULL in case otherwise.
3353                  */
3354                 worker->pool = NULL;
3355                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3356                 return 0;
3357         }
3358
3359         worker_leave_idle(worker);
3360 recheck:
3361         /* no more worker necessary? */
3362         if (!need_more_worker(pool))
3363                 goto sleep;
3364
3365         /* do we need to manage? */
3366         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3367                 goto recheck;
3368
3369         /*
3370          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3371          * preparing to process a work or actually processing it.
3372          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3373          */
3374         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3375
3376         /*
3377          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3378          * worker or that someone else has already assumed the manager
3379          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3380          * management if applicable and concurrency management is restored
3381          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3382          */
3383         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3384
3385         do {
3386                 struct work_struct *work =
3387                         list_first_entry(&pool->worklist,
3388                                          struct work_struct, entry);
3389
3390                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3391                         process_scheduled_works(worker);
3392         } while (keep_working(pool));
3393
3394         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3395 sleep:
3396         /*
3397          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3398          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3399          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3400          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3401          * event.
3402          */
3403         worker_enter_idle(worker);
3404         __set_current_state(TASK_IDLE);
3405         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3406         schedule();
3407         goto woke_up;
3408 }
3409
3410 /**
3411  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3412  * @__rescuer: self
3413  *
3414  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3415  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3416  *
3417  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3418  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3419  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3420  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3421  * the problem rescuer solves.
3422  *
3423  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3424  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3425  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3426  *
3427  * This should happen rarely.
3428  *
3429  * Return: 0
3430  */
3431 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3432 {
3433         struct worker *rescuer = __rescuer;
3434         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3435         bool should_stop;
3436
3437         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3438
3439         /*
3440          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3441          * doesn't participate in concurrency management.
3442          */
3443         set_pf_worker(true);
3444 repeat:
3445         set_current_state(TASK_IDLE);
3446
3447         /*
3448          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3449          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3450          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3451          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3452          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3453          * list is always empty on exit.
3454          */
3455         should_stop = kthread_should_stop();
3456
3457         /* see whether any pwq is asking for help */
3458         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3459
3460         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3461                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3462                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3463                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3464                 struct work_struct *work, *n;
3465
3466                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3467                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3468
3469                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3470
3471                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3472
3473                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3474
3475                 /*
3476                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3477                  * process'em.
3478                  */
3479                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3480                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3481                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3482                             assign_work(work, rescuer, &n))
3483                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3484                 }
3485
3486                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3487                         process_scheduled_works(rescuer);
3488
3489                         /*
3490                          * The above execution of rescued work items could
3491                          * have created more to rescue through
3492                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3493                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3494                          * that such back-to-back work items, which may be
3495                          * being used to relieve memory pressure, don't
3496                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3497                          */
3498                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3499                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3500                                 /*
3501                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3502                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3503                                  */
3504                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3505                                         get_pwq(pwq);
3506                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3507                                 }
3508                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3509                         }
3510                 }
3511
3512                 /*
3513                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3514                  * go away while we're still attached to it.
3515                  */
3516                 put_pwq(pwq);
3517
3518                 /*
3519                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3520                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3521                  */
3522                 kick_pool(pool);
3523
3524                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3525
3526                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3527
3528                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3529         }
3530
3531         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3532
3533         if (should_stop) {
3534                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3535                 set_pf_worker(false);
3536                 return 0;
3537         }
3538
3539         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3540         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3541         schedule();
3542         goto repeat;
3543 }
3544
3545 static void bh_worker(struct worker *worker)
3546 {
3547         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3548         int nr_restarts = BH_WORKER_RESTARTS;
3549         unsigned long end = jiffies + BH_WORKER_JIFFIES;
3550
3551         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3552         worker_leave_idle(worker);
3553
3554         /*
3555          * This function follows the structure of worker_thread(). See there for
3556          * explanations on each step.
3557          */
3558         if (!need_more_worker(pool))
3559                 goto done;
3560
3561         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3562         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3563
3564         do {
3565                 struct work_struct *work =
3566                         list_first_entry(&pool->worklist,
3567                                          struct work_struct, entry);
3568
3569                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3570                         process_scheduled_works(worker);
3571         } while (keep_working(pool) &&
3572                  --nr_restarts && time_before(jiffies, end));
3573
3574         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3575 done:
3576         worker_enter_idle(worker);
3577         kick_pool(pool);
3578         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3579 }
3580
3581 /*
3582  * TODO: Convert all tasklet users to workqueue and use softirq directly.
3583  *
3584  * This is currently called from tasklet[_hi]action() and thus is also called
3585  * whenever there are tasklets to run. Let's do an early exit if there's nothing
3586  * queued. Once conversion from tasklet is complete, the need_more_worker() test
3587  * can be dropped.
3588  *
3589  * After full conversion, we'll add worker->softirq_action, directly use the
3590  * softirq action and obtain the worker pointer from the softirq_action pointer.
3591  */
3592 void workqueue_softirq_action(bool highpri)
3593 {
3594         struct worker_pool *pool =
3595                 &per_cpu(bh_worker_pools, smp_processor_id())[highpri];
3596         if (need_more_worker(pool))
3597                 bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3598 }
3599
3600 struct wq_drain_dead_softirq_work {
3601         struct work_struct      work;
3602         struct worker_pool      *pool;
3603         struct completion       done;
3604 };
3605
3606 static void drain_dead_softirq_workfn(struct work_struct *work)
3607 {
3608         struct wq_drain_dead_softirq_work *dead_work =
3609                 container_of(work, struct wq_drain_dead_softirq_work, work);
3610         struct worker_pool *pool = dead_work->pool;
3611         bool repeat;
3612
3613         /*
3614          * @pool's CPU is dead and we want to execute its still pending work
3615          * items from this BH work item which is running on a different CPU. As
3616          * its CPU is dead, @pool can't be kicked and, as work execution path
3617          * will be nested, a lockdep annotation needs to be suppressed. Mark
3618          * @pool with %POOL_BH_DRAINING for the special treatments.
3619          */
3620         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3621         pool->flags |= POOL_BH_DRAINING;
3622         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3623
3624         bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3625
3626         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3627         pool->flags &= ~POOL_BH_DRAINING;
3628         repeat = need_more_worker(pool);
3629         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3630
3631         /*
3632          * bh_worker() might hit consecutive execution limit and bail. If there
3633          * still are pending work items, reschedule self and return so that we
3634          * don't hog this CPU's BH.
3635          */
3636         if (repeat) {
3637                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3638                         queue_work(system_bh_highpri_wq, work);
3639                 else
3640                         queue_work(system_bh_wq, work);
3641         } else {
3642                 complete(&dead_work->done);
3643         }
3644 }
3645
3646 /*
3647  * @cpu is dead. Drain the remaining BH work items on the current CPU. It's
3648  * possible to allocate dead_work per CPU and avoid flushing. However, then we
3649  * have to worry about draining overlapping with CPU coming back online or
3650  * nesting (one CPU's dead_work queued on another CPU which is also dead and so
3651  * on). Let's keep it simple and drain them synchronously. These are BH work
3652  * items which shouldn't be requeued on the same pool. Shouldn't take long.
3653  */
3654 void workqueue_softirq_dead(unsigned int cpu)
3655 {
3656         int i;
3657
3658         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
3659                 struct worker_pool *pool = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[i];
3660                 struct wq_drain_dead_softirq_work dead_work;
3661
3662                 if (!need_more_worker(pool))
3663                         continue;
3664
3665                 INIT_WORK_ONSTACK(&dead_work.work, drain_dead_softirq_workfn);
3666                 dead_work.pool = pool;
3667                 init_completion(&dead_work.done);
3668
3669                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3670                         queue_work(system_bh_highpri_wq, &dead_work.work);
3671                 else
3672                         queue_work(system_bh_wq, &dead_work.work);
3673
3674                 wait_for_completion(&dead_work.done);
3675                 destroy_work_on_stack(&dead_work.work);
3676         }
3677 }
3678
3679 /**
3680  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3681  * @target_wq: workqueue being flushed
3682  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3683  *
3684  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3685  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3686  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3687  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3688  * a deadlock.
3689  */
3690 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3691                                    struct work_struct *target_work)
3692 {
3693         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3694         struct worker *worker;
3695
3696         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3697                 return;
3698
3699         worker = current_wq_worker();
3700
3701         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3702                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3703                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3704         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3705                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3706                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3707                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3708                   target_wq->name, target_func);
3709 }
3710
3711 struct wq_barrier {
3712         struct work_struct      work;
3713         struct completion       done;
3714         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3715 };
3716
3717 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3718 {
3719         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3720         complete(&barr->done);
3721 }
3722
3723 /**
3724  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3725  * @pwq: pwq to insert barrier into
3726  * @barr: wq_barrier to insert
3727  * @target: target work to attach @barr to
3728  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3729  *
3730  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3731  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3732  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3733  * cpu.
3734  *
3735  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3736  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3737  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3738  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3739  * after a work with LINKED flag set.
3740  *
3741  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3742  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3743  *
3744  * CONTEXT:
3745  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3746  */
3747 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3748                               struct wq_barrier *barr,
3749                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3750 {
3751         static __maybe_unused struct lock_class_key bh_key, thr_key;
3752         unsigned int work_flags = 0;
3753         unsigned int work_color;
3754         struct list_head *head;
3755
3756         /*
3757          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3758          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3759          * checks and call back into the fixup functions where we
3760          * might deadlock.
3761          *
3762          * BH and threaded workqueues need separate lockdep keys to avoid
3763          * spuriously triggering "inconsistent {SOFTIRQ-ON-W} -> {IN-SOFTIRQ-W}
3764          * usage".
3765          */
3766         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&barr->work, wq_barrier_func,
3767                               (pwq->wq->flags & WQ_BH) ? &bh_key : &thr_key);
3768         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3769
3770         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3771
3772         barr->task = current;
3773
3774         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3775         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3776
3777         /*
3778          * If @target is currently being executed, schedule the
3779          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3780          */
3781         if (worker) {
3782                 head = worker->scheduled.next;
3783                 work_color = worker->current_color;
3784         } else {
3785                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3786
3787                 head = target->entry.next;
3788                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3789                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3790                 work_color = get_work_color(*bits);
3791                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3792         }
3793
3794         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3795         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3796
3797         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3798 }
3799
3800 /**
3801  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3802  * @wq: workqueue being flushed
3803  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3804  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3805  *
3806  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3807  *
3808  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3809  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3810  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3811  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3812  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3813  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3814  *
3815  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3816  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3817  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3818  * is returned.
3819  *
3820  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3821  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3822  * advanced to @work_color.
3823  *
3824  * CONTEXT:
3825  * mutex_lock(wq->mutex).
3826  *
3827  * Return:
3828  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3829  * otherwise.
3830  */
3831 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3832                                       int flush_color, int work_color)
3833 {
3834         bool wait = false;
3835         struct pool_workqueue *pwq;
3836         struct worker_pool *current_pool = NULL;
3837
3838         if (flush_color >= 0) {
3839                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3840                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3841         }
3842
3843         /*
3844          * For unbound workqueue, pwqs will map to only a few pools.
3845          * Most of the time, pwqs within the same pool will be linked
3846          * sequentially to wq->pwqs by cpu index. So in the majority
3847          * of pwq iters, the pool is the same, only doing lock/unlock
3848          * if the pool has changed. This can largely reduce expensive
3849          * lock operations.
3850          */
3851         for_each_pwq(pwq, wq) {
3852                 if (current_pool != pwq->pool) {
3853                         if (likely(current_pool))
3854                                 raw_spin_unlock_irq(&current_pool->lock);
3855                         current_pool = pwq->pool;
3856                         raw_spin_lock_irq(&current_pool->lock);
3857                 }
3858
3859                 if (flush_color >= 0) {
3860                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3861
3862                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3863                                 pwq->flush_color = flush_color;
3864                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3865                                 wait = true;
3866                         }
3867                 }
3868
3869                 if (work_color >= 0) {
3870                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3871                         pwq->work_color = work_color;
3872                 }
3873
3874         }
3875
3876         if (current_pool)
3877                 raw_spin_unlock_irq(&current_pool->lock);
3878
3879         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3880                 complete(&wq->first_flusher->done);
3881
3882         return wait;
3883 }
3884
3885 static void touch_wq_lockdep_map(struct workqueue_struct *wq)
3886 {
3887 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3888         if (unlikely(!wq->lockdep_map))
3889                 return;
3890
3891         if (wq->flags & WQ_BH)
3892                 local_bh_disable();
3893
3894         lock_map_acquire(wq->lockdep_map);
3895         lock_map_release(wq->lockdep_map);
3896
3897         if (wq->flags & WQ_BH)
3898                 local_bh_enable();
3899 #endif
3900 }
3901
3902 static void touch_work_lockdep_map(struct work_struct *work,
3903                                    struct workqueue_struct *wq)
3904 {
3905 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3906         if (wq->flags & WQ_BH)
3907                 local_bh_disable();
3908
3909         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3910         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3911
3912         if (wq->flags & WQ_BH)
3913                 local_bh_enable();
3914 #endif
3915 }
3916
3917 /**
3918  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3919  * @wq: workqueue to flush
3920  *
3921  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3922  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3923  */
3924 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3925 {
3926         struct wq_flusher this_flusher = {
3927                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3928                 .flush_color = -1,
3929                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, (*wq->lockdep_map)),
3930         };
3931         int next_color;
3932
3933         if (WARN_ON(!wq_online))
3934                 return;
3935
3936         touch_wq_lockdep_map(wq);
3937
3938         mutex_lock(&wq->mutex);
3939
3940         /*
3941          * Start-to-wait phase
3942          */
3943         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3944
3945         if (next_color != wq->flush_color) {
3946                 /*
3947                  * Color space is not full.  The current work_color
3948                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3949                  * by one.
3950                  */
3951                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3952                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3953                 wq->work_color = next_color;
3954
3955                 if (!wq->first_flusher) {
3956                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3957                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3958
3959                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3960
3961                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3962                                                        wq->work_color)) {
3963                                 /* nothing to flush, done */
3964                                 wq->flush_color = next_color;
3965                                 wq->first_flusher = NULL;
3966                                 goto out_unlock;
3967                         }
3968                 } else {
3969                         /* wait in queue */
3970                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3971                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3972                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3973                 }
3974         } else {
3975                 /*
3976                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3977                  * The next flush completion will assign us
3978                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3979                  */
3980                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3981         }
3982
3983         check_flush_dependency(wq, NULL);
3984
3985         mutex_unlock(&wq->mutex);
3986
3987         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3988
3989         /*
3990          * Wake-up-and-cascade phase
3991          *
3992          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3993          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3994          */
3995         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
3996                 return;
3997
3998         mutex_lock(&wq->mutex);
3999
4000         /* we might have raced, check again with mutex held */
4001         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
4002                 goto out_unlock;
4003
4004         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
4005
4006         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
4007         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
4008
4009         while (true) {
4010                 struct wq_flusher *next, *tmp;
4011
4012                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
4013                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
4014                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
4015                                 break;
4016                         list_del_init(&next->list);
4017                         complete(&next->done);
4018                 }
4019
4020                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
4021                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
4022
4023                 /* this flush_color is finished, advance by one */
4024                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
4025
4026                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
4027                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
4028                         /*
4029                          * Assign the same color to all overflowed
4030                          * flushers, advance work_color and append to
4031                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
4032                          * phase for these overflowed flushers.
4033                          */
4034                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
4035                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
4036
4037                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
4038
4039                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
4040                                               &wq->flusher_queue);
4041                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
4042                 }
4043
4044                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
4045                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
4046                         break;
4047                 }
4048
4049                 /*
4050                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
4051                  * the new first flusher and arm pwqs.
4052                  */
4053                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
4054                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
4055
4056                 list_del_init(&next->list);
4057                 wq->first_flusher = next;
4058
4059                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
4060                         break;
4061
4062                 /*
4063                  * Meh... this color is already done, clear first
4064                  * flusher and repeat cascading.
4065                  */
4066                 wq->first_flusher = NULL;
4067         }
4068
4069 out_unlock:
4070         mutex_unlock(&wq->mutex);
4071 }
4072 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
4073
4074 /**
4075  * drain_workqueue - drain a workqueue
4076  * @wq: workqueue to drain
4077  *
4078  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
4079  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
4080  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
4081  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
4082  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
4083  * takes too long.
4084  */
4085 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4086 {
4087         unsigned int flush_cnt = 0;
4088         struct pool_workqueue *pwq;
4089
4090         /*
4091          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
4092          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
4093          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
4094          */
4095         mutex_lock(&wq->mutex);
4096         if (!wq->nr_drainers++)
4097                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
4098         mutex_unlock(&wq->mutex);
4099 reflush:
4100         __flush_workqueue(wq);
4101
4102         mutex_lock(&wq->mutex);
4103
4104         for_each_pwq(pwq, wq) {
4105                 bool drained;
4106
4107                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4108                 drained = pwq_is_empty(pwq);
4109                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4110
4111                 if (drained)
4112                         continue;
4113
4114                 if (++flush_cnt == 10 ||
4115                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
4116                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
4117                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
4118
4119                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4120                 goto reflush;
4121         }
4122
4123         if (!--wq->nr_drainers)
4124                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
4125         mutex_unlock(&wq->mutex);
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
4128
4129 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
4130                              bool from_cancel)
4131 {
4132         struct worker *worker = NULL;
4133         struct worker_pool *pool;
4134         struct pool_workqueue *pwq;
4135         struct workqueue_struct *wq;
4136
4137         rcu_read_lock();
4138         pool = get_work_pool(work);
4139         if (!pool) {
4140                 rcu_read_unlock();
4141                 return false;
4142         }
4143
4144         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4145         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
4146         pwq = get_work_pwq(work);
4147         if (pwq) {
4148                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
4149                         goto already_gone;
4150         } else {
4151                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
4152                 if (!worker)
4153                         goto already_gone;
4154                 pwq = worker->current_pwq;
4155         }
4156
4157         wq = pwq->wq;
4158         check_flush_dependency(wq, work);
4159
4160         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
4161         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4162
4163         touch_work_lockdep_map(work, wq);
4164
4165         /*
4166          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
4167          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
4168          *
4169          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
4170          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
4171          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
4172          * forward progress.
4173          */
4174         if (!from_cancel && (wq->saved_max_active == 1 || wq->rescuer))
4175                 touch_wq_lockdep_map(wq);
4176
4177         rcu_read_unlock();
4178         return true;
4179 already_gone:
4180         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4181         rcu_read_unlock();
4182         return false;
4183 }
4184
4185 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
4186 {
4187         struct wq_barrier barr;
4188
4189         if (WARN_ON(!wq_online))
4190                 return false;
4191
4192         if (WARN_ON(!work->func))
4193                 return false;
4194
4195         if (!start_flush_work(work, &barr, from_cancel))
4196                 return false;
4197
4198         /*
4199          * start_flush_work() returned %true. If @from_cancel is set, we know
4200          * that @work must have been executing during start_flush_work() and
4201          * can't currently be queued. Its data must contain OFFQ bits. If @work
4202          * was queued on a BH workqueue, we also know that it was running in the
4203          * BH context and thus can be busy-waited.
4204          */
4205         if (from_cancel) {
4206                 unsigned long data = *work_data_bits(work);
4207
4208                 if (!WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ) &&
4209                     (data & WORK_OFFQ_BH)) {
4210                         /*
4211                          * On RT, prevent a live lock when %current preempted
4212                          * soft interrupt processing or prevents ksoftirqd from
4213                          * running by keeping flipping BH. If the BH work item
4214                          * runs on a different CPU then this has no effect other
4215                          * than doing the BH disable/enable dance for nothing.
4216                          * This is copied from
4217                          * kernel/softirq.c::tasklet_unlock_spin_wait().
4218                          */
4219                         while (!try_wait_for_completion(&barr.done)) {
4220                                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4221                                         local_bh_disable();
4222                                         local_bh_enable();
4223                                 } else {
4224                                         cpu_relax();
4225                                 }
4226                         }
4227                         goto out_destroy;
4228                 }
4229         }
4230
4231         wait_for_completion(&barr.done);
4232
4233 out_destroy:
4234         destroy_work_on_stack(&barr.work);
4235         return true;
4236 }
4237
4238 /**
4239  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
4240  * @work: the work to flush
4241  *
4242  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
4243  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
4244  *
4245  * Return:
4246  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4247  * %false if it was already idle.
4248  */
4249 bool flush_work(struct work_struct *work)
4250 {
4251         might_sleep();
4252         return __flush_work(work, false);
4253 }
4254 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
4255
4256 /**
4257  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
4258  * @dwork: the delayed work to flush
4259  *
4260  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
4261  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
4262  * considers the last queueing instance of @dwork.
4263  *
4264  * Return:
4265  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4266  * %false if it was already idle.
4267  */
4268 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4269 {
4270         local_irq_disable();
4271         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
4272                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
4273         local_irq_enable();
4274         return flush_work(&dwork->work);
4275 }
4276 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
4277
4278 /**
4279  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
4280  * @rwork: the rcu work to flush
4281  *
4282  * Return:
4283  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
4284  * %false if it was already idle.
4285  */
4286 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
4287 {
4288         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
4289                 rcu_barrier();
4290                 flush_work(&rwork->work);
4291                 return true;
4292         } else {
4293                 return flush_work(&rwork->work);
4294         }
4295 }
4296 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
4297
4298 static void work_offqd_disable(struct work_offq_data *offqd)
4299 {
4300         const unsigned long max = (1lu << WORK_OFFQ_DISABLE_BITS) - 1;
4301
4302         if (likely(offqd->disable < max))
4303                 offqd->disable++;
4304         else
4305                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count overflowed\n");
4306 }
4307
4308 static void work_offqd_enable(struct work_offq_data *offqd)
4309 {
4310         if (likely(offqd->disable > 0))
4311                 offqd->disable--;
4312         else
4313                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count underflowed\n");
4314 }
4315
4316 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, u32 cflags)
4317 {
4318         struct work_offq_data offqd;
4319         unsigned long irq_flags;
4320         int ret;
4321
4322         ret = work_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4323
4324         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4325
4326         if (cflags & WORK_CANCEL_DISABLE)
4327                 work_offqd_disable(&offqd);
4328
4329         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4330                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4331         local_irq_restore(irq_flags);
4332         return ret;
4333 }
4334
4335 static bool __cancel_work_sync(struct work_struct *work, u32 cflags)
4336 {
4337         bool ret;
4338
4339         ret = __cancel_work(work, cflags | WORK_CANCEL_DISABLE);
4340
4341         if (*work_data_bits(work) & WORK_OFFQ_BH)
4342                 WARN_ON_ONCE(in_hardirq());
4343         else
4344                 might_sleep();
4345
4346         /*
4347          * Skip __flush_work() during early boot when we know that @work isn't
4348          * executing. This allows canceling during early boot.
4349          */
4350         if (wq_online)
4351                 __flush_work(work, true);
4352
4353         if (!(cflags & WORK_CANCEL_DISABLE))
4354                 enable_work(work);
4355
4356         return ret;
4357 }
4358
4359 /*
4360  * See cancel_delayed_work()
4361  */
4362 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4363 {
4364         return __cancel_work(work, 0);
4365 }
4366 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4367
4368 /**
4369  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
4370  * @work: the work to cancel
4371  *
4372  * Cancel @work and wait for its execution to finish. This function can be used
4373  * even if the work re-queues itself or migrates to another workqueue. On return
4374  * from this function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any
4375  * CPU as long as there aren't racing enqueues.
4376  *
4377  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for delayed_work's.
4378  * Use cancel_delayed_work_sync() instead.
4379  *
4380  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4381  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4382  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4383  *
4384  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4385  */
4386 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
4387 {
4388         return __cancel_work_sync(work, 0);
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
4391
4392 /**
4393  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4394  * @dwork: delayed_work to cancel
4395  *
4396  * Kill off a pending delayed_work.
4397  *
4398  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4399  * pending.
4400  *
4401  * Note:
4402  * The work callback function may still be running on return, unless
4403  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4404  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4405  *
4406  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4407  */
4408 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4409 {
4410         return __cancel_work(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4411 }
4412 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4413
4414 /**
4415  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4416  * @dwork: the delayed work cancel
4417  *
4418  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4419  *
4420  * Return:
4421  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4422  */
4423 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4424 {
4425         return __cancel_work_sync(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4426 }
4427 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4428
4429 /**
4430  * disable_work - Disable and cancel a work item
4431  * @work: work item to disable
4432  *
4433  * Disable @work by incrementing its disable count and cancel it if currently
4434  * pending. As long as the disable count is non-zero, any attempt to queue @work
4435  * will fail and return %false. The maximum supported disable depth is 2 to the
4436  * power of %WORK_OFFQ_DISABLE_BITS, currently 65536.
4437  *
4438  * Can be called from any context. Returns %true if @work was pending, %false
4439  * otherwise.
4440  */
4441 bool disable_work(struct work_struct *work)
4442 {
4443         return __cancel_work(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4444 }
4445 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work);
4446
4447 /**
4448  * disable_work_sync - Disable, cancel and drain a work item
4449  * @work: work item to disable
4450  *
4451  * Similar to disable_work() but also wait for @work to finish if currently
4452  * executing.
4453  *
4454  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4455  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4456  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4457  *
4458  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4459  */
4460 bool disable_work_sync(struct work_struct *work)
4461 {
4462         return __cancel_work_sync(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work_sync);
4465
4466 /**
4467  * enable_work - Enable a work item
4468  * @work: work item to enable
4469  *
4470  * Undo disable_work[_sync]() by decrementing @work's disable count. @work can
4471  * only be queued if its disable count is 0.
4472  *
4473  * Can be called from any context. Returns %true if the disable count reached 0.
4474  * Otherwise, %false.
4475  */
4476 bool enable_work(struct work_struct *work)
4477 {
4478         struct work_offq_data offqd;
4479         unsigned long irq_flags;
4480
4481         work_grab_pending(work, 0, &irq_flags);
4482
4483         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4484         work_offqd_enable(&offqd);
4485         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4486                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4487         local_irq_restore(irq_flags);
4488
4489         return !offqd.disable;
4490 }
4491 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_work);
4492
4493 /**
4494  * disable_delayed_work - Disable and cancel a delayed work item
4495  * @dwork: delayed work item to disable
4496  *
4497  * disable_work() for delayed work items.
4498  */
4499 bool disable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4500 {
4501         return __cancel_work(&dwork->work,
4502                              WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4503 }
4504 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work);
4505
4506 /**
4507  * disable_delayed_work_sync - Disable, cancel and drain a delayed work item
4508  * @dwork: delayed work item to disable
4509  *
4510  * disable_work_sync() for delayed work items.
4511  */
4512 bool disable_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4513 {
4514         return __cancel_work_sync(&dwork->work,
4515                                   WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4516 }
4517 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work_sync);
4518
4519 /**
4520  * enable_delayed_work - Enable a delayed work item
4521  * @dwork: delayed work item to enable
4522  *
4523  * enable_work() for delayed work items.
4524  */
4525 bool enable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4526 {
4527         return enable_work(&dwork->work);
4528 }
4529 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_delayed_work);
4530
4531 /**
4532  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4533  * @func: the function to call
4534  *
4535  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4536  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4537  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4538  *
4539  * Return:
4540  * 0 on success, -errno on failure.
4541  */
4542 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4543 {
4544         int cpu;
4545         struct work_struct __percpu *works;
4546
4547         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4548         if (!works)
4549                 return -ENOMEM;
4550
4551         cpus_read_lock();
4552
4553         for_each_online_cpu(cpu) {
4554                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4555
4556                 INIT_WORK(work, func);
4557                 schedule_work_on(cpu, work);
4558         }
4559
4560         for_each_online_cpu(cpu)
4561                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4562
4563         cpus_read_unlock();
4564         free_percpu(works);
4565         return 0;
4566 }
4567
4568 /**
4569  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4570  * @fn:         the function to execute
4571  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4572  *              be available when the work executes)
4573  *
4574  * Executes the function immediately if process context is available,
4575  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4576  *
4577  * Return:      0 - function was executed
4578  *              1 - function was scheduled for execution
4579  */
4580 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4581 {
4582         if (!in_interrupt()) {
4583                 fn(&ew->work);
4584                 return 0;
4585         }
4586
4587         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4588         schedule_work(&ew->work);
4589
4590         return 1;
4591 }
4592 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4593
4594 /**
4595  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4596  * @attrs: workqueue_attrs to free
4597  *
4598  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4599  */
4600 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4601 {
4602         if (attrs) {
4603                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4604                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4605                 kfree(attrs);
4606         }
4607 }
4608
4609 /**
4610  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4611  *
4612  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4613  * return it.
4614  *
4615  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4616  */
4617 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4618 {
4619         struct workqueue_attrs *attrs;
4620
4621         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4622         if (!attrs)
4623                 goto fail;
4624         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4625                 goto fail;
4626         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4627                 goto fail;
4628
4629         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4630         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4631         return attrs;
4632 fail:
4633         free_workqueue_attrs(attrs);
4634         return NULL;
4635 }
4636
4637 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4638                                  const struct workqueue_attrs *from)
4639 {
4640         to->nice = from->nice;
4641         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4642         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4643         to->affn_strict = from->affn_strict;
4644
4645         /*
4646          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4647          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4648          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4649          */
4650         to->affn_scope = from->affn_scope;
4651         to->ordered = from->ordered;
4652 }
4653
4654 /*
4655  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4656  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4657  */
4658 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4659 {
4660         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4661         attrs->ordered = false;
4662         if (attrs->affn_strict)
4663                 cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4664 }
4665
4666 /* hash value of the content of @attr */
4667 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4668 {
4669         u32 hash = 0;
4670
4671         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4672         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4673         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4674                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4675         if (!attrs->affn_strict)
4676                 hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4677                              BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4678         return hash;
4679 }
4680
4681 /* content equality test */
4682 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4683                           const struct workqueue_attrs *b)
4684 {
4685         if (a->nice != b->nice)
4686                 return false;
4687         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4688                 return false;
4689         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4690                 return false;
4691         if (!a->affn_strict && !cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4692                 return false;
4693         return true;
4694 }
4695
4696 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4697 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4698                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4699 {
4700         /*
4701          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4702          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4703          * @unbound_cpumask.
4704          */
4705         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4706         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4707                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4708 }
4709
4710 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4711 static const struct wq_pod_type *
4712 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4713 {
4714         enum wq_affn_scope scope;
4715         struct wq_pod_type *pt;
4716
4717         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4718         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4719
4720         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4721                 scope = wq_affn_dfl;
4722         else
4723                 scope = attrs->affn_scope;
4724
4725         pt = &wq_pod_types[scope];
4726
4727         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4728             likely(pt->nr_pods))
4729                 return pt;
4730
4731         /*
4732          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4733          * initialized in workqueue_init_early().
4734          */
4735         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4736         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4737         return pt;
4738 }
4739
4740 /**
4741  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4742  * @pool: worker_pool to initialize
4743  *
4744  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4745  *
4746  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4747  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4748  * on @pool safely to release it.
4749  */
4750 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4751 {
4752         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4753         pool->id = -1;
4754         pool->cpu = -1;
4755         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4756         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4757         pool->watchdog_ts = jiffies;
4758         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4759         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4760         hash_init(pool->busy_hash);
4761
4762         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4763         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4764
4765         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4766
4767         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4768
4769         ida_init(&pool->worker_ida);
4770         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4771         pool->refcnt = 1;
4772
4773         /* shouldn't fail above this point */
4774         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4775         if (!pool->attrs)
4776                 return -ENOMEM;
4777
4778         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4779
4780         return 0;
4781 }
4782
4783 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4784 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4785 {
4786         char *lock_name;
4787
4788         lockdep_register_key(&wq->key);
4789         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4790         if (!lock_name)
4791                 lock_name = wq->name;
4792
4793         wq->lock_name = lock_name;
4794         wq->lockdep_map = &wq->__lockdep_map;
4795         lockdep_init_map(wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4796 }
4797
4798 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4799 {
4800         if (wq->lockdep_map != &wq->__lockdep_map)
4801                 return;
4802
4803         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4804 }
4805
4806 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4807 {
4808         if (wq->lockdep_map != &wq->__lockdep_map)
4809                 return;
4810
4811         if (wq->lock_name != wq->name)
4812                 kfree(wq->lock_name);
4813 }
4814 #else
4815 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4816 {
4817 }
4818
4819 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4820 {
4821 }
4822
4823 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4824 {
4825 }
4826 #endif
4827
4828 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4829 {
4830         int node;
4831
4832         for_each_node(node) {
4833                 kfree(nna_ar[node]);
4834                 nna_ar[node] = NULL;
4835         }
4836
4837         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4838         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4839 }
4840
4841 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4842 {
4843         nna->max = WQ_DFL_MIN_ACTIVE;
4844         atomic_set(&nna->nr, 0);
4845         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4846         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4847 }
4848
4849 /*
4850  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4851  * should be allocated in the node.
4852  */
4853 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4854 {
4855         struct wq_node_nr_active *nna;
4856         int node;
4857
4858         for_each_node(node) {
4859                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4860                 if (!nna)
4861                         goto err_free;
4862                 init_node_nr_active(nna);
4863                 nna_ar[node] = nna;
4864         }
4865
4866         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4867         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4868         if (!nna)
4869                 goto err_free;
4870         init_node_nr_active(nna);
4871         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4872
4873         return 0;
4874
4875 err_free:
4876         free_node_nr_active(nna_ar);
4877         return -ENOMEM;
4878 }
4879
4880 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4881 {
4882         struct workqueue_struct *wq =
4883                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4884
4885         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4886                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4887
4888         wq_free_lockdep(wq);
4889         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4890         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4891         kfree(wq);
4892 }
4893
4894 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4895 {
4896         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4897
4898         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4899         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4900         kfree(pool);
4901 }
4902
4903 /**
4904  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4905  * @pool: worker_pool to put
4906  *
4907  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4908  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4909  * and this function should be able to release pools which went through,
4910  * successfully or not, init_worker_pool().
4911  *
4912  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4913  */
4914 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4915 {
4916         struct worker *worker;
4917         LIST_HEAD(cull_list);
4918
4919         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4920
4921         if (--pool->refcnt)
4922                 return;
4923
4924         /* sanity checks */
4925         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4926             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4927                 return;
4928
4929         /* release id and unhash */
4930         if (pool->id >= 0)
4931                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4932         hash_del(&pool->hash_node);
4933
4934         /*
4935          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4936          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4937          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4938          *
4939          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4940          * only get here with
4941          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4942          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4943          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4944          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4945          * drops pool->lock
4946          */
4947         while (true) {
4948                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4949                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4950                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4951
4952                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4953                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4954                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4955                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4956                         break;
4957                 }
4958                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4959                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4960         }
4961
4962         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4963                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4964         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4965         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4966
4967         detach_dying_workers(&cull_list);
4968
4969         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4970
4971         reap_dying_workers(&cull_list);
4972
4973         /* shut down the timers */
4974         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4975         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4976         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4977
4978         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4979         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4980 }
4981
4982 /**
4983  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4984  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4985  *
4986  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4987  * reference count and return it.  If there already is a matching
4988  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4989  * create a new one.
4990  *
4991  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4992  *
4993  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4994  * On failure, %NULL.
4995  */
4996 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4997 {
4998         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4999         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
5000         struct worker_pool *pool;
5001         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
5002
5003         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5004
5005         /* do we already have a matching pool? */
5006         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
5007                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
5008                         pool->refcnt++;
5009                         return pool;
5010                 }
5011         }
5012
5013         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
5014         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
5015                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
5016                         node = pt->pod_node[pod];
5017                         break;
5018                 }
5019         }
5020
5021         /* nope, create a new one */
5022         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
5023         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
5024                 goto fail;
5025
5026         pool->node = node;
5027         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
5028         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
5029
5030         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
5031                 goto fail;
5032
5033         /* create and start the initial worker */
5034         if (wq_online && !create_worker(pool))
5035                 goto fail;
5036
5037         /* install */
5038         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
5039
5040         return pool;
5041 fail:
5042         if (pool)
5043                 put_unbound_pool(pool);
5044         return NULL;
5045 }
5046
5047 /*
5048  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
5049  * refcnt and needs to be destroyed.
5050  */
5051 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
5052 {
5053         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
5054                                                   release_work);
5055         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5056         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5057         bool is_last = false;
5058
5059         /*
5060          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
5061          * @wq, and @wq is invalid to access.
5062          */
5063         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
5064                 mutex_lock(&wq->mutex);
5065                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
5066                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
5067
5068                 /*
5069                  * For ordered workqueue with a plugged dfl_pwq, restart it now.
5070                  */
5071                 if (!is_last && (wq->flags & __WQ_ORDERED))
5072                         unplug_oldest_pwq(wq);
5073
5074                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5075         }
5076
5077         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5078                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5079                 put_unbound_pool(pool);
5080                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5081         }
5082
5083         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
5084                 struct wq_node_nr_active *nna =
5085                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
5086
5087                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
5088                 list_del_init(&pwq->pending_node);
5089                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
5090         }
5091
5092         kfree_rcu(pwq, rcu);
5093
5094         /*
5095          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
5096          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
5097          */
5098         if (is_last) {
5099                 wq_unregister_lockdep(wq);
5100                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
5101         }
5102 }
5103
5104 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
5105 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
5106                      struct worker_pool *pool)
5107 {
5108         BUG_ON((unsigned long)pwq & ~WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
5109
5110         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
5111
5112         pwq->pool = pool;
5113         pwq->wq = wq;
5114         pwq->flush_color = -1;
5115         pwq->refcnt = 1;
5116         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
5117         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
5118         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
5119         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
5120         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
5121 }
5122
5123 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
5124 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5125 {
5126         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5127
5128         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5129
5130         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
5131         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
5132                 return;
5133
5134         /* set the matching work_color */
5135         pwq->work_color = wq->work_color;
5136
5137         /* link in @pwq */
5138         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
5139 }
5140
5141 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
5142 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5143                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5144 {
5145         struct worker_pool *pool;
5146         struct pool_workqueue *pwq;
5147
5148         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5149
5150         pool = get_unbound_pool(attrs);
5151         if (!pool)
5152                 return NULL;
5153
5154         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
5155         if (!pwq) {
5156                 put_unbound_pool(pool);
5157                 return NULL;
5158         }
5159
5160         init_pwq(pwq, wq, pool);
5161         return pwq;
5162 }
5163
5164 static void apply_wqattrs_lock(void)
5165 {
5166         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5167 }
5168
5169 static void apply_wqattrs_unlock(void)
5170 {
5171         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5172 }
5173
5174 /**
5175  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
5176  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
5177  * @cpu: the target CPU
5178  *
5179  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod.
5180  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
5181  *
5182  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
5183  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
5184  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
5185  *
5186  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
5187  */
5188 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu)
5189 {
5190         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
5191         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
5192
5193         /* calculate possible CPUs in @pod that @attrs wants */
5194         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
5195         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
5196         if (!cpumask_intersects(attrs->__pod_cpumask, wq_online_cpumask)) {
5197                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
5198                 return;
5199         }
5200 }
5201
5202 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
5203 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5204                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
5205 {
5206         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
5207         struct pool_workqueue *old_pwq;
5208
5209         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5210         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5211
5212         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
5213         link_pwq(pwq);
5214
5215         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
5216         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
5217         return old_pwq;
5218 }
5219
5220 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
5221 struct apply_wqattrs_ctx {
5222         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
5223         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
5224         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
5225         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
5226         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
5227 };
5228
5229 /* free the resources after success or abort */
5230 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5231 {
5232         if (ctx) {
5233                 int cpu;
5234
5235                 for_each_possible_cpu(cpu)
5236                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
5237                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
5238
5239                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
5240
5241                 kfree(ctx);
5242         }
5243 }
5244
5245 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
5246 static struct apply_wqattrs_ctx *
5247 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
5248                       const struct workqueue_attrs *attrs,
5249                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5250 {
5251         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5252         struct workqueue_attrs *new_attrs;
5253         int cpu;
5254
5255         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5256
5257         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
5258                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
5259                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5260
5261         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
5262
5263         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5264         if (!ctx || !new_attrs)
5265                 goto out_free;
5266
5267         /*
5268          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
5269          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
5270          * it even if we don't use it immediately.
5271          */
5272         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5273         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
5274         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5275         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5276         if (!ctx->dfl_pwq)
5277                 goto out_free;
5278
5279         for_each_possible_cpu(cpu) {
5280                 if (new_attrs->ordered) {
5281                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
5282                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
5283                 } else {
5284                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu);
5285                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5286                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
5287                                 goto out_free;
5288                 }
5289         }
5290
5291         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
5292         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5293         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
5294         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5295         ctx->attrs = new_attrs;
5296
5297         /*
5298          * For initialized ordered workqueues, there should only be one pwq
5299          * (dfl_pwq). Set the plugged flag of ctx->dfl_pwq to suspend execution
5300          * of newly queued work items until execution of older work items in
5301          * the old pwq's have completed.
5302          */
5303         if ((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs))
5304                 ctx->dfl_pwq->plugged = true;
5305
5306         ctx->wq = wq;
5307         return ctx;
5308
5309 out_free:
5310         free_workqueue_attrs(new_attrs);
5311         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5312         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5313 }
5314
5315 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
5316 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5317 {
5318         int cpu;
5319
5320         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
5321         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
5322
5323         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
5324
5325         /* save the previous pwqs and install the new ones */
5326         for_each_possible_cpu(cpu)
5327                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
5328                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
5329         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
5330
5331         /* update node_nr_active->max */
5332         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
5333
5334         /* rescuer needs to respect wq cpumask changes */
5335         if (ctx->wq->rescuer)
5336                 set_cpus_allowed_ptr(ctx->wq->rescuer->task,
5337                                      unbound_effective_cpumask(ctx->wq));
5338
5339         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
5340 }
5341
5342 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
5343                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5344 {
5345         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5346
5347         /* only unbound workqueues can change attributes */
5348         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
5349                 return -EINVAL;
5350
5351         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
5352         if (IS_ERR(ctx))
5353                 return PTR_ERR(ctx);
5354
5355         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
5356         apply_wqattrs_commit(ctx);
5357         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5358
5359         return 0;
5360 }
5361
5362 /**
5363  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
5364  * @wq: the target workqueue
5365  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
5366  *
5367  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
5368  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
5369  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
5370  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
5371  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
5372  *
5373  * Performs GFP_KERNEL allocations.
5374  *
5375  * Return: 0 on success and -errno on failure.
5376  */
5377 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
5378                           const struct workqueue_attrs *attrs)
5379 {
5380         int ret;
5381
5382         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5383         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5384         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5385
5386         return ret;
5387 }
5388
5389 /**
5390  * unbound_wq_update_pwq - update a pwq slot for CPU hot[un]plug
5391  * @wq: the target workqueue
5392  * @cpu: the CPU to update the pwq slot for
5393  *
5394  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
5395  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is in the same pod of the CPU being hot[un]plugged.
5396  *
5397  *
5398  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
5399  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
5400  *
5401  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
5402  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
5403  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
5404  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
5405  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
5406  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
5407  */
5408 static void unbound_wq_update_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
5409 {
5410         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
5411         struct workqueue_attrs *target_attrs;
5412
5413         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5414
5415         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
5416                 return;
5417
5418         /*
5419          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
5420          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
5421          * CPU hotplug exclusion.
5422          */
5423         target_attrs = unbound_wq_update_pwq_attrs_buf;
5424
5425         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
5426         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
5427
5428         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
5429         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu);
5430         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
5431                 return;
5432
5433         /* create a new pwq */
5434         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
5435         if (!pwq) {
5436                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
5437                         wq->name);
5438                 goto use_dfl_pwq;
5439         }
5440
5441         /* Install the new pwq. */
5442         mutex_lock(&wq->mutex);
5443         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5444         goto out_unlock;
5445
5446 use_dfl_pwq:
5447         mutex_lock(&wq->mutex);
5448         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
5449         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5450         get_pwq(pwq);
5451         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5452         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5453 out_unlock:
5454         mutex_unlock(&wq->mutex);
5455         put_pwq_unlocked(old_pwq);
5456 }
5457
5458 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
5459 {
5460         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
5461         int cpu, ret;
5462
5463         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5464
5465         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
5466         if (!wq->cpu_pwq)
5467                 goto enomem;
5468
5469         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
5470                 struct worker_pool __percpu *pools;
5471
5472                 if (wq->flags & WQ_BH)
5473                         pools = bh_worker_pools;
5474                 else
5475                         pools = cpu_worker_pools;
5476
5477                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5478                         struct pool_workqueue **pwq_p;
5479                         struct worker_pool *pool;
5480
5481                         pool = &(per_cpu_ptr(pools, cpu)[highpri]);
5482                         pwq_p = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5483
5484                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
5485                                                        pool->node);
5486                         if (!*pwq_p)
5487                                 goto enomem;
5488
5489                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5490
5491                         mutex_lock(&wq->mutex);
5492                         link_pwq(*pwq_p);
5493                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5494                 }
5495                 return 0;
5496         }
5497
5498         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5499                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5500
5501                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5502                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5503                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5504                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5505                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5506                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5507         } else {
5508                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5509         }
5510
5511         return ret;
5512
5513 enomem:
5514         if (wq->cpu_pwq) {
5515                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5516                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5517
5518                         if (pwq)
5519                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5520                 }
5521                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5522                 wq->cpu_pwq = NULL;
5523         }
5524         return -ENOMEM;
5525 }
5526
5527 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5528                                const char *name)
5529 {
5530         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5531                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5532                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5533
5534         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5539  * to guarantee forward progress.
5540  */
5541 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5542 {
5543         struct worker *rescuer;
5544         char id_buf[WORKER_ID_LEN];
5545         int ret;
5546
5547         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5548
5549         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5550                 return 0;
5551
5552         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5553         if (!rescuer) {
5554                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5555                        wq->name);
5556                 return -ENOMEM;
5557         }
5558
5559         rescuer->rescue_wq = wq;
5560         format_worker_id(id_buf, sizeof(id_buf), rescuer, NULL);
5561
5562         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", id_buf);
5563         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5564                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5565                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5566                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5567                 kfree(rescuer);
5568                 return ret;
5569         }
5570
5571         wq->rescuer = rescuer;
5572         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5573                 kthread_bind_mask(rescuer->task, unbound_effective_cpumask(wq));
5574         else
5575                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5576         wake_up_process(rescuer->task);
5577
5578         return 0;
5579 }
5580
5581 /**
5582  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5583  * @wq: target workqueue
5584  *
5585  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5586  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5587  * @wq->max_active to zero.
5588  */
5589 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5590 {
5591         bool activated;
5592         int new_max, new_min;
5593
5594         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5595
5596         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5597                 new_max = 0;
5598                 new_min = 0;
5599         } else {
5600                 new_max = wq->saved_max_active;
5601                 new_min = wq->saved_min_active;
5602         }
5603
5604         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5605                 return;
5606
5607         /*
5608          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5609          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5610          * because new work items are always queued behind existing inactive
5611          * work items if there are any.
5612          */
5613         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5614         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5615
5616         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5617                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5618
5619         if (new_max == 0)
5620                 return;
5621
5622         /*
5623          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5624          * until max_active is filled.
5625          */
5626         do {
5627                 struct pool_workqueue *pwq;
5628
5629                 activated = false;
5630                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5631                         unsigned long irq_flags;
5632
5633                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5634                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5635                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5636                                 activated = true;
5637                                 kick_pool(pwq->pool);
5638                         }
5639                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5640                 }
5641         } while (activated);
5642 }
5643
5644 static struct workqueue_struct *__alloc_workqueue(const char *fmt,
5645                                                   unsigned int flags,
5646                                                   int max_active, va_list args)
5647 {
5648         struct workqueue_struct *wq;
5649         size_t wq_size;
5650         int name_len;
5651
5652         if (flags & WQ_BH) {
5653                 if (WARN_ON_ONCE(flags & ~__WQ_BH_ALLOWS))
5654                         return NULL;
5655                 if (WARN_ON_ONCE(max_active))
5656                         return NULL;
5657         }
5658
5659         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5660         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5661                 flags |= WQ_UNBOUND;
5662
5663         /* allocate wq and format name */
5664         if (flags & WQ_UNBOUND)
5665                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5666         else
5667                 wq_size = sizeof(*wq);
5668
5669         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5670         if (!wq)
5671                 return NULL;
5672
5673         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5674                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5675                 if (!wq->unbound_attrs)
5676                         goto err_free_wq;
5677         }
5678
5679         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5680
5681         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5682                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5683                              wq->name);
5684
5685         if (flags & WQ_BH) {
5686                 /*
5687                  * BH workqueues always share a single execution context per CPU
5688                  * and don't impose any max_active limit.
5689                  */
5690                 max_active = INT_MAX;
5691         } else {
5692                 max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5693                 max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5694         }
5695
5696         /* init wq */
5697         wq->flags = flags;
5698         wq->max_active = max_active;
5699         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5700         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5701         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5702         mutex_init(&wq->mutex);
5703         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5704         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5705         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5706         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5707         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5708
5709         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5710
5711         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5712                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5713                         goto err_free_wq;
5714         }
5715
5716         /*
5717          * wq_pool_mutex protects the workqueues list, allocations of PWQs,
5718          * and the global freeze state.
5719          */
5720         apply_wqattrs_lock();
5721
5722         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5723                 goto err_unlock_free_node_nr_active;
5724
5725         mutex_lock(&wq->mutex);
5726         wq_adjust_max_active(wq);
5727         mutex_unlock(&wq->mutex);
5728
5729         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5730
5731         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5732                 goto err_unlock_destroy;
5733
5734         apply_wqattrs_unlock();
5735
5736         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5737                 goto err_destroy;
5738
5739         return wq;
5740
5741 err_unlock_free_node_nr_active:
5742         apply_wqattrs_unlock();
5743         /*
5744          * Failed alloc_and_link_pwqs() may leave pending pwq->release_work,
5745          * flushing the pwq_release_worker ensures that the pwq_release_workfn()
5746          * completes before calling kfree(wq).
5747          */
5748         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5749                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5750                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5751         }
5752 err_free_wq:
5753         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5754         kfree(wq);
5755         return NULL;
5756 err_unlock_destroy:
5757         apply_wqattrs_unlock();
5758 err_destroy:
5759         destroy_workqueue(wq);
5760         return NULL;
5761 }
5762
5763 __printf(1, 4)
5764 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5765                                          unsigned int flags,
5766                                          int max_active, ...)
5767 {
5768         struct workqueue_struct *wq;
5769         va_list args;
5770
5771         va_start(args, max_active);
5772         wq = __alloc_workqueue(fmt, flags, max_active, args);
5773         va_end(args);
5774         if (!wq)
5775                 return NULL;
5776
5777         wq_init_lockdep(wq);
5778
5779         return wq;
5780 }
5781 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5782
5783 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
5784 __printf(1, 5)
5785 struct workqueue_struct *
5786 alloc_workqueue_lockdep_map(const char *fmt, unsigned int flags,
5787                             int max_active, struct lockdep_map *lockdep_map, ...)
5788 {
5789         struct workqueue_struct *wq;
5790         va_list args;
5791
5792         va_start(args, lockdep_map);
5793         wq = __alloc_workqueue(fmt, flags, max_active, args);
5794         va_end(args);
5795         if (!wq)
5796                 return NULL;
5797
5798         wq->lockdep_map = lockdep_map;
5799
5800         return wq;
5801 }
5802 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue_lockdep_map);
5803 #endif
5804
5805 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5806 {
5807         int i;
5808
5809         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5810                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5811                         return true;
5812
5813         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5814                 return true;
5815         if (!pwq_is_empty(pwq))
5816                 return true;
5817
5818         return false;
5819 }
5820
5821 /**
5822  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5823  * @wq: target workqueue
5824  *
5825  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5826  */
5827 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5828 {
5829         struct pool_workqueue *pwq;
5830         int cpu;
5831
5832         /*
5833          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5834          * lead to sysfs name conflicts.
5835          */
5836         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5837
5838         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5839         mutex_lock(&wq->mutex);
5840         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5841         mutex_unlock(&wq->mutex);
5842
5843         /* drain it before proceeding with destruction */
5844         drain_workqueue(wq);
5845
5846         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5847         if (wq->rescuer) {
5848                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5849
5850                 /* this prevents new queueing */
5851                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5852                 wq->rescuer = NULL;
5853                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5854
5855                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5856                 kthread_stop(rescuer->task);
5857                 kfree(rescuer);
5858         }
5859
5860         /*
5861          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5862          * in-flight operations which may do put_pwq().
5863          */
5864         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5865         mutex_lock(&wq->mutex);
5866         for_each_pwq(pwq, wq) {
5867                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5868                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5869                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5870                                 __func__, wq->name);
5871                         show_pwq(pwq);
5872                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5873                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5874                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5875                         show_one_workqueue(wq);
5876                         return;
5877                 }
5878                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5879         }
5880         mutex_unlock(&wq->mutex);
5881
5882         /*
5883          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5884          * flushing is complete in case freeze races us.
5885          */
5886         list_del_rcu(&wq->list);
5887         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5888
5889         /*
5890          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5891          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5892          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5893          */
5894         rcu_read_lock();
5895
5896         for_each_possible_cpu(cpu) {
5897                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5898                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5899         }
5900
5901         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5902         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5903
5904         rcu_read_unlock();
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5907
5908 /**
5909  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5910  * @wq: target workqueue
5911  * @max_active: new max_active value.
5912  *
5913  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5914  * comment.
5915  *
5916  * CONTEXT:
5917  * Don't call from IRQ context.
5918  */
5919 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5920 {
5921         /* max_active doesn't mean anything for BH workqueues */
5922         if (WARN_ON(wq->flags & WQ_BH))
5923                 return;
5924         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5925         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5926                 return;
5927
5928         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5929
5930         mutex_lock(&wq->mutex);
5931
5932         wq->saved_max_active = max_active;
5933         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5934                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5935
5936         wq_adjust_max_active(wq);
5937
5938         mutex_unlock(&wq->mutex);
5939 }
5940 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5941
5942 /**
5943  * workqueue_set_min_active - adjust min_active of an unbound workqueue
5944  * @wq: target unbound workqueue
5945  * @min_active: new min_active value
5946  *
5947  * Set min_active of an unbound workqueue. Unlike other types of workqueues, an
5948  * unbound workqueue is not guaranteed to be able to process max_active
5949  * interdependent work items. Instead, an unbound workqueue is guaranteed to be
5950  * able to process min_active number of interdependent work items which is
5951  * %WQ_DFL_MIN_ACTIVE by default.
5952  *
5953  * Use this function to adjust the min_active value between 0 and the current
5954  * max_active.
5955  */
5956 void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq, int min_active)
5957 {
5958         /* min_active is only meaningful for non-ordered unbound workqueues */
5959         if (WARN_ON((wq->flags & (WQ_BH | WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED)) !=
5960                     WQ_UNBOUND))
5961                 return;
5962
5963         mutex_lock(&wq->mutex);
5964         wq->saved_min_active = clamp(min_active, 0, wq->saved_max_active);
5965         wq_adjust_max_active(wq);
5966         mutex_unlock(&wq->mutex);
5967 }
5968
5969 /**
5970  * current_work - retrieve %current task's work struct
5971  *
5972  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5973  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5974  *
5975  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5976  */
5977 struct work_struct *current_work(void)
5978 {
5979         struct worker *worker = current_wq_worker();
5980
5981         return worker ? worker->current_work : NULL;
5982 }
5983 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5984
5985 /**
5986  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5987  *
5988  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5989  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5990  *
5991  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5992  */
5993 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5994 {
5995         struct worker *worker = current_wq_worker();
5996
5997         return worker && worker->rescue_wq;
5998 }
5999
6000 /**
6001  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
6002  * @cpu: CPU in question
6003  * @wq: target workqueue
6004  *
6005  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
6006  * no synchronization around this function and the test result is
6007  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
6008  *
6009  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
6010  *
6011  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
6012  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
6013  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
6014  * other CPUs.
6015  *
6016  * Return:
6017  * %true if congested, %false otherwise.
6018  */
6019 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
6020 {
6021         struct pool_workqueue *pwq;
6022         bool ret;
6023
6024         rcu_read_lock();
6025         preempt_disable();
6026
6027         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
6028                 cpu = smp_processor_id();
6029
6030         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
6031         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
6032
6033         preempt_enable();
6034         rcu_read_unlock();
6035
6036         return ret;
6037 }
6038 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
6039
6040 /**
6041  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
6042  * @work: the work to be tested
6043  *
6044  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
6045  * synchronization around this function and the test result is
6046  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
6047  *
6048  * Return:
6049  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
6050  */
6051 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
6052 {
6053         struct worker_pool *pool;
6054         unsigned long irq_flags;
6055         unsigned int ret = 0;
6056
6057         if (work_pending(work))
6058                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
6059
6060         rcu_read_lock();
6061         pool = get_work_pool(work);
6062         if (pool) {
6063                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6064                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
6065                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
6066                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6067         }
6068         rcu_read_unlock();
6069
6070         return ret;
6071 }
6072 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
6073
6074 /**
6075  * set_worker_desc - set description for the current work item
6076  * @fmt: printf-style format string
6077  * @...: arguments for the format string
6078  *
6079  * This function can be called by a running work function to describe what
6080  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
6081  * information will be printed out together to help debugging.  The
6082  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
6083  */
6084 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
6085 {
6086         struct worker *worker = current_wq_worker();
6087         va_list args;
6088
6089         if (worker) {
6090                 va_start(args, fmt);
6091                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
6092                 va_end(args);
6093         }
6094 }
6095 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
6096
6097 /**
6098  * print_worker_info - print out worker information and description
6099  * @log_lvl: the log level to use when printing
6100  * @task: target task
6101  *
6102  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
6103  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
6104  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
6105  *
6106  * This function can be safely called on any task as long as the
6107  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
6108  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
6109  */
6110 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
6111 {
6112         work_func_t *fn = NULL;
6113         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
6114         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
6115         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
6116         struct workqueue_struct *wq = NULL;
6117         struct worker *worker;
6118
6119         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
6120                 return;
6121
6122         /*
6123          * This function is called without any synchronization and @task
6124          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
6125          */
6126         worker = kthread_probe_data(task);
6127
6128         /*
6129          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
6130          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
6131          */
6132         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
6133         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
6134         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
6135         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
6136         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
6137
6138         if (fn || name[0] || desc[0]) {
6139                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
6140                 if (strcmp(name, desc))
6141                         pr_cont(" (%s)", desc);
6142                 pr_cont("\n");
6143         }
6144 }
6145
6146 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
6147 {
6148         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
6149         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
6150                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
6151         pr_cont(" flags=0x%x", pool->flags);
6152         if (pool->flags & POOL_BH)
6153                 pr_cont(" bh%s",
6154                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6155         else
6156                 pr_cont(" nice=%d", pool->attrs->nice);
6157 }
6158
6159 static void pr_cont_worker_id(struct worker *worker)
6160 {
6161         struct worker_pool *pool = worker->pool;
6162
6163         if (pool->flags & WQ_BH)
6164                 pr_cont("bh%s",
6165                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6166         else
6167                 pr_cont("%d%s", task_pid_nr(worker->task),
6168                         worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "");
6169 }
6170
6171 struct pr_cont_work_struct {
6172         bool comma;
6173         work_func_t func;
6174         long ctr;
6175 };
6176
6177 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6178 {
6179         if (!pcwsp->ctr)
6180                 goto out_record;
6181         if (func == pcwsp->func) {
6182                 pcwsp->ctr++;
6183                 return;
6184         }
6185         if (pcwsp->ctr == 1)
6186                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
6187         else
6188                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
6189         pcwsp->ctr = 0;
6190 out_record:
6191         if ((long)func == -1L)
6192                 return;
6193         pcwsp->comma = comma;
6194         pcwsp->func = func;
6195         pcwsp->ctr = 1;
6196 }
6197
6198 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6199 {
6200         if (work->func == wq_barrier_func) {
6201                 struct wq_barrier *barr;
6202
6203                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
6204
6205                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6206                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
6207                         task_pid_nr(barr->task));
6208         } else {
6209                 if (!comma)
6210                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6211                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
6212         }
6213 }
6214
6215 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
6216 {
6217         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
6218         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
6219         struct work_struct *work;
6220         struct worker *worker;
6221         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
6222         int bkt;
6223
6224         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
6225         pr_cont_pool_info(pool);
6226
6227         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
6228                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
6229                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
6230
6231         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6232                 if (worker->current_pwq == pwq) {
6233                         has_in_flight = true;
6234                         break;
6235                 }
6236         }
6237         if (has_in_flight) {
6238                 bool comma = false;
6239
6240                 pr_info("    in-flight:");
6241                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6242                         if (worker->current_pwq != pwq)
6243                                 continue;
6244
6245                         pr_cont(" %s", comma ? "," : "");
6246                         pr_cont_worker_id(worker);
6247                         pr_cont(":%ps", worker->current_func);
6248                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
6249                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
6250                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6251                         comma = true;
6252                 }
6253                 pr_cont("\n");
6254         }
6255
6256         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6257                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
6258                         has_pending = true;
6259                         break;
6260                 }
6261         }
6262         if (has_pending) {
6263                 bool comma = false;
6264
6265                 pr_info("    pending:");
6266                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6267                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
6268                                 continue;
6269
6270                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6271                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6272                 }
6273                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6274                 pr_cont("\n");
6275         }
6276
6277         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
6278                 bool comma = false;
6279
6280                 pr_info("    inactive:");
6281                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
6282                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6283                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6284                 }
6285                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6286                 pr_cont("\n");
6287         }
6288 }
6289
6290 /**
6291  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
6292  * @wq: workqueue whose state will be printed
6293  */
6294 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
6295 {
6296         struct pool_workqueue *pwq;
6297         bool idle = true;
6298         unsigned long irq_flags;
6299
6300         for_each_pwq(pwq, wq) {
6301                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6302                         idle = false;
6303                         break;
6304                 }
6305         }
6306         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
6307                 return;
6308
6309         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
6310
6311         for_each_pwq(pwq, wq) {
6312                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6313                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6314                         /*
6315                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6316                          * drivers that queue work while holding locks
6317                          * also taken in their write paths.
6318                          */
6319                         printk_deferred_enter();
6320                         show_pwq(pwq);
6321                         printk_deferred_exit();
6322                 }
6323                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6324                 /*
6325                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6326                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6327                  * hard lockup.
6328                  */
6329                 touch_nmi_watchdog();
6330         }
6331
6332 }
6333
6334 /**
6335  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
6336  * @pool: worker pool whose state will be printed
6337  */
6338 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
6339 {
6340         struct worker *worker;
6341         bool first = true;
6342         unsigned long irq_flags;
6343         unsigned long hung = 0;
6344
6345         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6346         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
6347                 goto next_pool;
6348
6349         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
6350         if (!list_empty(&pool->worklist))
6351                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
6352
6353         /*
6354          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
6355          * queue work while holding locks also taken in their write
6356          * paths.
6357          */
6358         printk_deferred_enter();
6359         pr_info("pool %d:", pool->id);
6360         pr_cont_pool_info(pool);
6361         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
6362         if (pool->manager)
6363                 pr_cont(" manager: %d",
6364                         task_pid_nr(pool->manager->task));
6365         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
6366                 pr_cont(" %s", first ? "idle: " : "");
6367                 pr_cont_worker_id(worker);
6368                 first = false;
6369         }
6370         pr_cont("\n");
6371         printk_deferred_exit();
6372 next_pool:
6373         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6374         /*
6375          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6376          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6377          * hard lockup.
6378          */
6379         touch_nmi_watchdog();
6380
6381 }
6382
6383 /**
6384  * show_all_workqueues - dump workqueue state
6385  *
6386  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
6387  */
6388 void show_all_workqueues(void)
6389 {
6390         struct workqueue_struct *wq;
6391         struct worker_pool *pool;
6392         int pi;
6393
6394         rcu_read_lock();
6395
6396         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
6397
6398         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
6399                 show_one_workqueue(wq);
6400
6401         for_each_pool(pool, pi)
6402                 show_one_worker_pool(pool);
6403
6404         rcu_read_unlock();
6405 }
6406
6407 /**
6408  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
6409  *
6410  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
6411  * still busy.
6412  */
6413 void show_freezable_workqueues(void)
6414 {
6415         struct workqueue_struct *wq;
6416
6417         rcu_read_lock();
6418
6419         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
6420
6421         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
6422                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6423                         continue;
6424                 show_one_workqueue(wq);
6425         }
6426
6427         rcu_read_unlock();
6428 }
6429
6430 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
6431 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
6432 {
6433         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
6434         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6435
6436         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
6437                 struct worker *worker = kthread_data(task);
6438                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
6439                 int off;
6440
6441                 off = format_worker_id(buf, size, worker, pool);
6442
6443                 if (pool) {
6444                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6445                         /*
6446                          * ->desc tracks information (wq name or
6447                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
6448                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
6449                          */
6450                         if (worker->desc[0] != '\0') {
6451                                 if (worker->current_work)
6452                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
6453                                                   worker->desc);
6454                                 else
6455                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
6456                                                   worker->desc);
6457                         }
6458                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6459                 }
6460         } else {
6461                 strscpy(buf, task->comm, size);
6462         }
6463
6464         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6465 }
6466
6467 #ifdef CONFIG_SMP
6468
6469 /*
6470  * CPU hotplug.
6471  *
6472  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
6473  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
6474  * pool which make migrating pending and scheduled works very
6475  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
6476  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
6477  * blocked draining impractical.
6478  *
6479  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
6480  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
6481  * cpu comes back online.
6482  */
6483
6484 static void unbind_workers(int cpu)
6485 {
6486         struct worker_pool *pool;
6487         struct worker *worker;
6488
6489         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6490                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6491                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6492
6493                 /*
6494                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
6495                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
6496                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
6497                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
6498                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
6499                  * is on the same cpu.
6500                  */
6501                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6502                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
6503
6504                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
6505
6506                 /*
6507                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
6508                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
6509                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
6510                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
6511                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
6512                  * are served by workers tied to the pool.
6513                  */
6514                 pool->nr_running = 0;
6515
6516                 /*
6517                  * With concurrency management just turned off, a busy
6518                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
6519                  * unbound chain execution of currently pending work items.
6520                  */
6521                 kick_pool(pool);
6522
6523                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6524
6525                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6526                         unbind_worker(worker);
6527
6528                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6529         }
6530 }
6531
6532 /**
6533  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
6534  * @pool: pool of interest
6535  *
6536  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
6537  */
6538 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
6539 {
6540         struct worker *worker;
6541
6542         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6543
6544         /*
6545          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
6546          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
6547          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
6548          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
6549          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
6550          */
6551         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6552                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
6553                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
6554                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
6555         }
6556
6557         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6558
6559         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6560
6561         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6562                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
6563
6564                 /*
6565                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
6566                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
6567                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
6568                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
6569                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
6570                  * concurrency management.  Note that when or whether
6571                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
6572                  *
6573                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6574                  * tested without holding any lock in
6575                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6576                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6577                  * management operations.
6578                  */
6579                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6580                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6581                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6582                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6583         }
6584
6585         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6586 }
6587
6588 /**
6589  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6590  * @pool: unbound pool of interest
6591  * @cpu: the CPU which is coming up
6592  *
6593  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6594  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6595  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6596  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6597  */
6598 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6599 {
6600         static cpumask_t cpumask;
6601         struct worker *worker;
6602
6603         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6604
6605         /* is @cpu allowed for @pool? */
6606         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6607                 return;
6608
6609         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6610
6611         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6612         for_each_pool_worker(worker, pool)
6613                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6614 }
6615
6616 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6617 {
6618         struct worker_pool *pool;
6619
6620         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6621                 if (pool->nr_workers)
6622                         continue;
6623                 if (!create_worker(pool))
6624                         return -ENOMEM;
6625         }
6626         return 0;
6627 }
6628
6629 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6630 {
6631         struct worker_pool *pool;
6632         struct workqueue_struct *wq;
6633         int pi;
6634
6635         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6636
6637         cpumask_set_cpu(cpu, wq_online_cpumask);
6638
6639         for_each_pool(pool, pi) {
6640                 /* BH pools aren't affected by hotplug */
6641                 if (pool->flags & POOL_BH)
6642                         continue;
6643
6644                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6645                 if (pool->cpu == cpu)
6646                         rebind_workers(pool);
6647                 else if (pool->cpu < 0)
6648                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6649                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6650         }
6651
6652         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6653         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6654                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6655
6656                 if (attrs) {
6657                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6658                         int tcpu;
6659
6660                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6661                                 unbound_wq_update_pwq(wq, tcpu);
6662
6663                         mutex_lock(&wq->mutex);
6664                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6665                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6666                 }
6667         }
6668
6669         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6670         return 0;
6671 }
6672
6673 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6674 {
6675         struct workqueue_struct *wq;
6676
6677         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6678         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6679                 return -1;
6680
6681         unbind_workers(cpu);
6682
6683         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6684         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6685
6686         cpumask_clear_cpu(cpu, wq_online_cpumask);
6687
6688         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6689                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6690
6691                 if (attrs) {
6692                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6693                         int tcpu;
6694
6695                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6696                                 unbound_wq_update_pwq(wq, tcpu);
6697
6698                         mutex_lock(&wq->mutex);
6699                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6700                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6701                 }
6702         }
6703         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6704
6705         return 0;
6706 }
6707
6708 struct work_for_cpu {
6709         struct work_struct work;
6710         long (*fn)(void *);
6711         void *arg;
6712         long ret;
6713 };
6714
6715 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6716 {
6717         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6718
6719         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6720 }
6721
6722 /**
6723  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6724  * @cpu: the cpu to run on
6725  * @fn: the function to run
6726  * @arg: the function arg
6727  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6728  *
6729  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6730  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6731  *
6732  * Return: The value @fn returns.
6733  */
6734 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6735                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6736 {
6737         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6738
6739         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6740         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6741         flush_work(&wfc.work);
6742         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6743         return wfc.ret;
6744 }
6745 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6746
6747 /**
6748  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6749  * @cpu: the cpu to run on
6750  * @fn:  the function to run
6751  * @arg: the function argument
6752  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6753  *
6754  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6755  * any locks which would prevent @fn from completing.
6756  *
6757  * Return: The value @fn returns.
6758  */
6759 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6760                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6761 {
6762         long ret = -ENODEV;
6763
6764         cpus_read_lock();
6765         if (cpu_online(cpu))
6766                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6767         cpus_read_unlock();
6768         return ret;
6769 }
6770 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6771 #endif /* CONFIG_SMP */
6772
6773 #ifdef CONFIG_FREEZER
6774
6775 /**
6776  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6777  *
6778  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6779  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6780  * pool->worklist.
6781  *
6782  * CONTEXT:
6783  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6784  */
6785 void freeze_workqueues_begin(void)
6786 {
6787         struct workqueue_struct *wq;
6788
6789         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6790
6791         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6792         workqueue_freezing = true;
6793
6794         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6795                 mutex_lock(&wq->mutex);
6796                 wq_adjust_max_active(wq);
6797                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6798         }
6799
6800         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6801 }
6802
6803 /**
6804  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6805  *
6806  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6807  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6808  *
6809  * CONTEXT:
6810  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6811  *
6812  * Return:
6813  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6814  * is complete.
6815  */
6816 bool freeze_workqueues_busy(void)
6817 {
6818         bool busy = false;
6819         struct workqueue_struct *wq;
6820         struct pool_workqueue *pwq;
6821
6822         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6823
6824         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6825
6826         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6827                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6828                         continue;
6829                 /*
6830                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6831                  * to peek without lock.
6832                  */
6833                 rcu_read_lock();
6834                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6835                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6836                         if (pwq->nr_active) {
6837                                 busy = true;
6838                                 rcu_read_unlock();
6839                                 goto out_unlock;
6840                         }
6841                 }
6842                 rcu_read_unlock();
6843         }
6844 out_unlock:
6845         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6846         return busy;
6847 }
6848
6849 /**
6850  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6851  *
6852  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6853  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6854  *
6855  * CONTEXT:
6856  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6857  */
6858 void thaw_workqueues(void)
6859 {
6860         struct workqueue_struct *wq;
6861
6862         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6863
6864         if (!workqueue_freezing)
6865                 goto out_unlock;
6866
6867         workqueue_freezing = false;
6868
6869         /* restore max_active and repopulate worklist */
6870         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6871                 mutex_lock(&wq->mutex);
6872                 wq_adjust_max_active(wq);
6873                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6874         }
6875
6876 out_unlock:
6877         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6878 }
6879 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6880
6881 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6882 {
6883         LIST_HEAD(ctxs);
6884         int ret = 0;
6885         struct workqueue_struct *wq;
6886         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6887
6888         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6889
6890         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6891                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || (wq->flags & __WQ_DESTROYING))
6892                         continue;
6893
6894                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6895                 if (IS_ERR(ctx)) {
6896                         ret = PTR_ERR(ctx);
6897                         break;
6898                 }
6899
6900                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6901         }
6902
6903         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6904                 if (!ret)
6905                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6906                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6907         }
6908
6909         if (!ret) {
6910                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6911                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6912                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6913         }
6914         return ret;
6915 }
6916
6917 /**
6918  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6919  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6920  *
6921  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6922  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask.
6923  */
6924 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6925 {
6926         cpumask_var_t cpumask;
6927         int ret = 0;
6928
6929         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6930                 return -ENOMEM;
6931
6932         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6933
6934         /*
6935          * If the operation fails, it will fall back to
6936          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6937          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6938          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6939          */
6940         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6941                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6942         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6943                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6944
6945         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6946         if (!ret)
6947                 cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6948
6949         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6950         free_cpumask_var(cpumask);
6951         return ret;
6952 }
6953
6954 static int parse_affn_scope(const char *val)
6955 {
6956         int i;
6957
6958         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6959                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6960                         return i;
6961         }
6962         return -EINVAL;
6963 }
6964
6965 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6966 {
6967         struct workqueue_struct *wq;
6968         int affn, cpu;
6969
6970         affn = parse_affn_scope(val);
6971         if (affn < 0)
6972                 return affn;
6973         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6974                 return -EINVAL;
6975
6976         cpus_read_lock();
6977         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6978
6979         wq_affn_dfl = affn;
6980
6981         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6982                 for_each_online_cpu(cpu)
6983                         unbound_wq_update_pwq(wq, cpu);
6984         }
6985
6986         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6987         cpus_read_unlock();
6988
6989         return 0;
6990 }
6991
6992 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6993 {
6994         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6995 }
6996
6997 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6998         .set    = wq_affn_dfl_set,
6999         .get    = wq_affn_dfl_get,
7000 };
7001
7002 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
7003
7004 #ifdef CONFIG_SYSFS
7005 /*
7006  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
7007  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
7008  * following attributes.
7009  *
7010  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
7011  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
7012  *
7013  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
7014  *
7015  *  nice                RW int  : nice value of the workers
7016  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
7017  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
7018  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
7019  */
7020 struct wq_device {
7021         struct workqueue_struct         *wq;
7022         struct device                   dev;
7023 };
7024
7025 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
7026 {
7027         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7028
7029         return wq_dev->wq;
7030 }
7031
7032 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7033                             char *buf)
7034 {
7035         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7036
7037         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
7038 }
7039 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
7040
7041 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
7042                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7043 {
7044         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7045
7046         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
7047 }
7048
7049 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
7050                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
7051                                 size_t count)
7052 {
7053         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7054         int val;
7055
7056         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
7057                 return -EINVAL;
7058
7059         workqueue_set_max_active(wq, val);
7060         return count;
7061 }
7062 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
7063
7064 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
7065         &dev_attr_per_cpu.attr,
7066         &dev_attr_max_active.attr,
7067         NULL,
7068 };
7069 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
7070
7071 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7072                             char *buf)
7073 {
7074         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7075         int written;
7076
7077         mutex_lock(&wq->mutex);
7078         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
7079         mutex_unlock(&wq->mutex);
7080
7081         return written;
7082 }
7083
7084 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
7085 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
7086 {
7087         struct workqueue_attrs *attrs;
7088
7089         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
7090
7091         attrs = alloc_workqueue_attrs();
7092         if (!attrs)
7093                 return NULL;
7094
7095         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
7096         return attrs;
7097 }
7098
7099 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7100                              const char *buf, size_t count)
7101 {
7102         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7103         struct workqueue_attrs *attrs;
7104         int ret = -ENOMEM;
7105
7106         apply_wqattrs_lock();
7107
7108         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7109         if (!attrs)
7110                 goto out_unlock;
7111
7112         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
7113             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
7114                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7115         else
7116                 ret = -EINVAL;
7117
7118 out_unlock:
7119         apply_wqattrs_unlock();
7120         free_workqueue_attrs(attrs);
7121         return ret ?: count;
7122 }
7123
7124 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
7125                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7126 {
7127         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7128         int written;
7129
7130         mutex_lock(&wq->mutex);
7131         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
7132                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
7133         mutex_unlock(&wq->mutex);
7134         return written;
7135 }
7136
7137 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
7138                                 struct device_attribute *attr,
7139                                 const char *buf, size_t count)
7140 {
7141         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7142         struct workqueue_attrs *attrs;
7143         int ret = -ENOMEM;
7144
7145         apply_wqattrs_lock();
7146
7147         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7148         if (!attrs)
7149                 goto out_unlock;
7150
7151         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
7152         if (!ret)
7153                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7154
7155 out_unlock:
7156         apply_wqattrs_unlock();
7157         free_workqueue_attrs(attrs);
7158         return ret ?: count;
7159 }
7160
7161 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
7162                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
7163 {
7164         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7165         int written;
7166
7167         mutex_lock(&wq->mutex);
7168         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
7169                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
7170                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
7171                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7172         else
7173                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
7174                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
7175         mutex_unlock(&wq->mutex);
7176
7177         return written;
7178 }
7179
7180 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
7181                                    struct device_attribute *attr,
7182                                    const char *buf, size_t count)
7183 {
7184         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7185         struct workqueue_attrs *attrs;
7186         int affn, ret = -ENOMEM;
7187
7188         affn = parse_affn_scope(buf);
7189         if (affn < 0)
7190                 return affn;
7191
7192         apply_wqattrs_lock();
7193         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7194         if (attrs) {
7195                 attrs->affn_scope = affn;
7196                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7197         }
7198         apply_wqattrs_unlock();
7199         free_workqueue_attrs(attrs);
7200         return ret ?: count;
7201 }
7202
7203 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
7204                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
7205 {
7206         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7207
7208         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
7209                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
7210 }
7211
7212 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
7213                                         struct device_attribute *attr,
7214                                         const char *buf, size_t count)
7215 {
7216         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7217         struct workqueue_attrs *attrs;
7218         int v, ret = -ENOMEM;
7219
7220         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
7221                 return -EINVAL;
7222
7223         apply_wqattrs_lock();
7224         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7225         if (attrs) {
7226                 attrs->affn_strict = (bool)v;
7227                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7228         }
7229         apply_wqattrs_unlock();
7230         free_workqueue_attrs(attrs);
7231         return ret ?: count;
7232 }
7233
7234 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
7235         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
7236         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
7237         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
7238         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
7239         __ATTR_NULL,
7240 };
7241
7242 static const struct bus_type wq_subsys = {
7243         .name                           = "workqueue",
7244         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
7245 };
7246
7247 /**
7248  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
7249  *  @cpumask: the cpumask to set
7250  *
7251  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
7252  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
7253  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
7254  *
7255  *  Return:     0       - Success
7256  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
7257  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
7258  */
7259 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
7260 {
7261         int ret = -EINVAL;
7262
7263         /*
7264          * Not excluding isolated cpus on purpose.
7265          * If the user wishes to include them, we allow that.
7266          */
7267         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
7268         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
7269                 ret = 0;
7270                 apply_wqattrs_lock();
7271                 if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
7272                         ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
7273                 if (!ret)
7274                         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
7275                 apply_wqattrs_unlock();
7276         }
7277
7278         return ret;
7279 }
7280
7281 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
7282                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
7283 {
7284         int written;
7285
7286         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7287         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
7288         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7289
7290         return written;
7291 }
7292
7293 static ssize_t cpumask_requested_show(struct device *dev,
7294                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7295 {
7296         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
7297 }
7298 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_requested);
7299
7300 static ssize_t cpumask_isolated_show(struct device *dev,
7301                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7302 {
7303         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
7304 }
7305 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_isolated);
7306
7307 static ssize_t cpumask_show(struct device *dev,
7308                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7309 {
7310         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
7311 }
7312
7313 static ssize_t cpumask_store(struct device *dev,
7314                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
7315 {
7316         cpumask_var_t cpumask;
7317         int ret;
7318
7319         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
7320                 return -ENOMEM;
7321
7322         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
7323         if (!ret)
7324                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
7325
7326         free_cpumask_var(cpumask);
7327         return ret ? ret : count;
7328 }
7329 static DEVICE_ATTR_RW(cpumask);
7330
7331 static struct attribute *wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
7332         &dev_attr_cpumask.attr,
7333         &dev_attr_cpumask_requested.attr,
7334         &dev_attr_cpumask_isolated.attr,
7335         NULL,
7336 };
7337 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs_cpumask);
7338
7339 static int __init wq_sysfs_init(void)
7340 {
7341         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, wq_sysfs_cpumask_groups);
7342 }
7343 core_initcall(wq_sysfs_init);
7344
7345 static void wq_device_release(struct device *dev)
7346 {
7347         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7348
7349         kfree(wq_dev);
7350 }
7351
7352 /**
7353  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
7354  * @wq: the workqueue to register
7355  *
7356  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
7357  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
7358  * which is the preferred method.
7359  *
7360  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
7361  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
7362  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
7363  * attributes.
7364  *
7365  * Return: 0 on success, -errno on failure.
7366  */
7367 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
7368 {
7369         struct wq_device *wq_dev;
7370         int ret;
7371
7372         /*
7373          * Adjusting max_active breaks ordering guarantee.  Disallow exposing
7374          * ordered workqueues.
7375          */
7376         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
7377                 return -EINVAL;
7378
7379         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
7380         if (!wq_dev)
7381                 return -ENOMEM;
7382
7383         wq_dev->wq = wq;
7384         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
7385         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
7386         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
7387
7388         /*
7389          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
7390          * everything is ready.
7391          */
7392         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
7393
7394         ret = device_register(&wq_dev->dev);
7395         if (ret) {
7396                 put_device(&wq_dev->dev);
7397                 wq->wq_dev = NULL;
7398                 return ret;
7399         }
7400
7401         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7402                 struct device_attribute *attr;
7403
7404                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7405                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
7406                         if (ret) {
7407                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
7408                                 wq->wq_dev = NULL;
7409                                 return ret;
7410                         }
7411                 }
7412         }
7413
7414         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
7415         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
7416         return 0;
7417 }
7418
7419 /**
7420  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
7421  * @wq: the workqueue to unregister
7422  *
7423  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
7424  */
7425 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
7426 {
7427         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
7428
7429         if (!wq->wq_dev)
7430                 return;
7431
7432         wq->wq_dev = NULL;
7433         device_unregister(&wq_dev->dev);
7434 }
7435 #else   /* CONFIG_SYSFS */
7436 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
7437 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
7438
7439 /*
7440  * Workqueue watchdog.
7441  *
7442  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
7443  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
7444  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
7445  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
7446  * largely opaque.
7447  *
7448  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
7449  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
7450  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
7451  *
7452  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
7453  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
7454  * corresponding sysfs parameter file.
7455  */
7456 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
7457
7458 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
7459 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
7460
7461 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
7462 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
7463
7464 static unsigned int wq_panic_on_stall;
7465 module_param_named(panic_on_stall, wq_panic_on_stall, uint, 0644);
7466
7467 /*
7468  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
7469  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
7470  * Pending work items should be handled by another idle worker
7471  * in all other situations.
7472  */
7473 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
7474 {
7475         struct worker *worker;
7476         unsigned long irq_flags;
7477         int bkt;
7478
7479         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
7480
7481         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
7482                 if (task_is_running(worker->task)) {
7483                         /*
7484                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
7485                          * drivers that queue work while holding locks
7486                          * also taken in their write paths.
7487                          */
7488                         printk_deferred_enter();
7489
7490                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
7491                         sched_show_task(worker->task);
7492
7493                         printk_deferred_exit();
7494                 }
7495         }
7496
7497         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
7498 }
7499
7500 static void show_cpu_pools_hogs(void)
7501 {
7502         struct worker_pool *pool;
7503         int pi;
7504
7505         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
7506
7507         rcu_read_lock();
7508
7509         for_each_pool(pool, pi) {
7510                 if (pool->cpu_stall)
7511                         show_cpu_pool_hog(pool);
7512
7513         }
7514
7515         rcu_read_unlock();
7516 }
7517
7518 static void panic_on_wq_watchdog(void)
7519 {
7520         static unsigned int wq_stall;
7521
7522         if (wq_panic_on_stall) {
7523                 wq_stall++;
7524                 BUG_ON(wq_stall >= wq_panic_on_stall);
7525         }
7526 }
7527
7528 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
7529 {
7530         int cpu;
7531
7532         wq_watchdog_touched = jiffies;
7533         for_each_possible_cpu(cpu)
7534                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7535 }
7536
7537 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
7538 {
7539         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7540         bool lockup_detected = false;
7541         bool cpu_pool_stall = false;
7542         unsigned long now = jiffies;
7543         struct worker_pool *pool;
7544         int pi;
7545
7546         if (!thresh)
7547                 return;
7548
7549         rcu_read_lock();
7550
7551         for_each_pool(pool, pi) {
7552                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7553
7554                 pool->cpu_stall = false;
7555                 if (list_empty(&pool->worklist))
7556                         continue;
7557
7558                 /*
7559                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7560                  * the watchdog like a stall.
7561                  */
7562                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7563
7564                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7565                 if (pool->cpu >= 0)
7566                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7567                 else
7568                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7569                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7570
7571                 if (time_after(pool_ts, touched))
7572                         ts = pool_ts;
7573                 else
7574                         ts = touched;
7575
7576                 /* did we stall? */
7577                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7578                         lockup_detected = true;
7579                         if (pool->cpu >= 0 && !(pool->flags & POOL_BH)) {
7580                                 pool->cpu_stall = true;
7581                                 cpu_pool_stall = true;
7582                         }
7583                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7584                         pr_cont_pool_info(pool);
7585                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7586                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7587                 }
7588
7589
7590         }
7591
7592         rcu_read_unlock();
7593
7594         if (lockup_detected)
7595                 show_all_workqueues();
7596
7597         if (cpu_pool_stall)
7598                 show_cpu_pools_hogs();
7599
7600         if (lockup_detected)
7601                 panic_on_wq_watchdog();
7602
7603         wq_watchdog_reset_touched();
7604         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7605 }
7606
7607 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7608 {
7609         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7610         unsigned long touch_ts = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7611         unsigned long now = jiffies;
7612
7613         if (cpu >= 0)
7614                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = now;
7615         else
7616                 WARN_ONCE(1, "%s should be called with valid CPU", __func__);
7617
7618         /* Don't unnecessarily store to global cacheline */
7619         if (time_after(now, touch_ts + thresh / 4))
7620                 WRITE_ONCE(wq_watchdog_touched, jiffies);
7621 }
7622
7623 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7624 {
7625         wq_watchdog_thresh = 0;
7626         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7627
7628         if (thresh) {
7629                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7630                 wq_watchdog_reset_touched();
7631                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7632         }
7633 }
7634
7635 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7636                                         const struct kernel_param *kp)
7637 {
7638         unsigned long thresh;
7639         int ret;
7640
7641         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7642         if (ret)
7643                 return ret;
7644
7645         if (system_wq)
7646                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7647         else
7648                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7649
7650         return 0;
7651 }
7652
7653 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7654         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7655         .get    = param_get_ulong,
7656 };
7657
7658 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7659                 0644);
7660
7661 static void wq_watchdog_init(void)
7662 {
7663         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7664         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7665 }
7666
7667 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7668
7669 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7670
7671 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7672
7673 static void bh_pool_kick_normal(struct irq_work *irq_work)
7674 {
7675         raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
7676 }
7677
7678 static void bh_pool_kick_highpri(struct irq_work *irq_work)
7679 {
7680         raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
7681 }
7682
7683 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7684 {
7685         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7686                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7687                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7688                 return;
7689         }
7690
7691         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7692 }
7693
7694 static void __init init_cpu_worker_pool(struct worker_pool *pool, int cpu, int nice)
7695 {
7696         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7697         pool->cpu = cpu;
7698         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7699         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7700         pool->attrs->nice = nice;
7701         pool->attrs->affn_strict = true;
7702         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7703
7704         /* alloc pool ID */
7705         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7706         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7707         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7708 }
7709
7710 /**
7711  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7712  *
7713  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7714  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7715  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7716  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7717  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7718  * before early initcalls.
7719  */
7720 void __init workqueue_init_early(void)
7721 {
7722         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7723         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7724         void (*irq_work_fns[2])(struct irq_work *) = { bh_pool_kick_normal,
7725                                                        bh_pool_kick_highpri };
7726         int i, cpu;
7727
7728         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7729
7730         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_online_cpumask, GFP_KERNEL));
7731         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7732         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7733         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7734
7735         cpumask_copy(wq_online_cpumask, cpu_online_mask);
7736         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7737         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7738         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7739         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7740                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7741
7742         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7743
7744         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7745
7746         unbound_wq_update_pwq_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7747         BUG_ON(!unbound_wq_update_pwq_attrs_buf);
7748
7749         /*
7750          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7751          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7752          */
7753         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7754                 wq_power_efficient = true;
7755
7756         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7757         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7758         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7759         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7760         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7761
7762         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7763
7764         pt->nr_pods = 1;
7765         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7766         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7767         pt->cpu_pod[0] = 0;
7768
7769         /* initialize BH and CPU pools */
7770         for_each_possible_cpu(cpu) {
7771                 struct worker_pool *pool;
7772
7773                 i = 0;
7774                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu) {
7775                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i]);
7776                         pool->flags |= POOL_BH;
7777                         init_irq_work(bh_pool_irq_work(pool), irq_work_fns[i]);
7778                         i++;
7779                 }
7780
7781                 i = 0;
7782                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7783                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i++]);
7784         }
7785
7786         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7787         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7788                 struct workqueue_attrs *attrs;
7789
7790                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7791                 attrs->nice = std_nice[i];
7792                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7793
7794                 /*
7795                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7796                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7797                  */
7798                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7799                 attrs->nice = std_nice[i];
7800                 attrs->ordered = true;
7801                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7802         }
7803
7804         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7805         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7806         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7807         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7808                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7809         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7810                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7811         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7812                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7813         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7814                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7815                                               0);
7816         system_bh_wq = alloc_workqueue("events_bh", WQ_BH, 0);
7817         system_bh_highpri_wq = alloc_workqueue("events_bh_highpri",
7818                                                WQ_BH | WQ_HIGHPRI, 0);
7819         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7820                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7821                !system_power_efficient_wq ||
7822                !system_freezable_power_efficient_wq ||
7823                !system_bh_wq || !system_bh_highpri_wq);
7824 }
7825
7826 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7827 {
7828         unsigned long thresh;
7829         unsigned long bogo;
7830
7831         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7832         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7833
7834         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7835         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7836                 return;
7837
7838         /*
7839          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7840          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7841          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7842          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7843          * too low.
7844          *
7845          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7846          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7847          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7848          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7849          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7850          * usefulness.
7851          */
7852         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7853
7854         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7855         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7856         if (bogo < 4000)
7857                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7858
7859         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7860                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7861
7862         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7863 }
7864
7865 /**
7866  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7867  *
7868  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7869  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7870  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7871  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7872  * workers and enable future kworker creations.
7873  */
7874 void __init workqueue_init(void)
7875 {
7876         struct workqueue_struct *wq;
7877         struct worker_pool *pool;
7878         int cpu, bkt;
7879
7880         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7881
7882         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7883
7884         /*
7885          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7886          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7887          */
7888         for_each_possible_cpu(cpu) {
7889                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7890                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7891                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7892                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7893         }
7894
7895         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7896                 WARN(init_rescuer(wq),
7897                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7898                      wq->name);
7899         }
7900
7901         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7902
7903         /*
7904          * Create the initial workers. A BH pool has one pseudo worker that
7905          * represents the shared BH execution context and thus doesn't get
7906          * affected by hotplug events. Create the BH pseudo workers for all
7907          * possible CPUs here.
7908          */
7909         for_each_possible_cpu(cpu)
7910                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7911                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7912
7913         for_each_online_cpu(cpu) {
7914                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7915                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7916                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7917                 }
7918         }
7919
7920         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7921                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7922
7923         wq_online = true;
7924         wq_watchdog_init();
7925 }
7926
7927 /*
7928  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7929  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7930  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7931  */
7932 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7933                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7934 {
7935         int cur, pre, cpu, pod;
7936
7937         pt->nr_pods = 0;
7938
7939         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7940         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7941         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7942
7943         for_each_possible_cpu(cur) {
7944                 for_each_possible_cpu(pre) {
7945                         if (pre >= cur) {
7946                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7947                                 break;
7948                         }
7949                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7950                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7951                                 break;
7952                         }
7953                 }
7954         }
7955
7956         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7957         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7958         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7959         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7960
7961         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7962                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7963
7964         for_each_possible_cpu(cpu) {
7965                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7966                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7967         }
7968 }
7969
7970 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7971 {
7972         return false;
7973 }
7974
7975 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7976 {
7977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7978         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7979 #else
7980         return false;
7981 #endif
7982 }
7983
7984 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7985 {
7986         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7987 }
7988
7989 /**
7990  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7991  *
7992  * This is the third step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7993  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7994  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7995  */
7996 void __init workqueue_init_topology(void)
7997 {
7998         struct workqueue_struct *wq;
7999         int cpu;
8000
8001         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
8002         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
8003         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
8004         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
8005
8006         wq_topo_initialized = true;
8007
8008         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
8009
8010         /*
8011          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
8012          * worker pool. Explicitly call unbound_wq_update_pwq() on all workqueue
8013          * and CPU combinations to apply per-pod sharing.
8014          */
8015         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
8016                 for_each_online_cpu(cpu)
8017                         unbound_wq_update_pwq(wq, cpu);
8018                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
8019                         mutex_lock(&wq->mutex);
8020                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
8021                         mutex_unlock(&wq->mutex);
8022                 }
8023         }
8024
8025         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
8026 }
8027
8028 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
8029 {
8030         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
8031         dump_stack();
8032 }
8033 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
8034
8035 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
8036 {
8037         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
8038                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
8039                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
8040         }
8041
8042         return 1;
8043 }
8044 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);
This page took 0.494478 seconds and 4 git commands to generate.