]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/workqueue.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[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  * @from_cancel: are we called from the work cancel path
3684  *
3685  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3686  * If this is not the cancel path (which implies work being flushed is either
3687  * already running, or will not be at all), check if @target_wq doesn't have
3688  * %WQ_MEM_RECLAIM and verify that %current is not reclaiming memory or running
3689  * on a workqueue which doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-
3690  * progress guarantee leading to a deadlock.
3691  */
3692 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3693                                    struct work_struct *target_work,
3694                                    bool from_cancel)
3695 {
3696         work_func_t target_func;
3697         struct worker *worker;
3698
3699         if (from_cancel || target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3700                 return;
3701
3702         worker = current_wq_worker();
3703         target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3704
3705         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3706                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3707                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3708         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3709                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3710                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3711                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3712                   target_wq->name, target_func);
3713 }
3714
3715 struct wq_barrier {
3716         struct work_struct      work;
3717         struct completion       done;
3718         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3719 };
3720
3721 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3722 {
3723         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3724         complete(&barr->done);
3725 }
3726
3727 /**
3728  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3729  * @pwq: pwq to insert barrier into
3730  * @barr: wq_barrier to insert
3731  * @target: target work to attach @barr to
3732  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3733  *
3734  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3735  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3736  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3737  * cpu.
3738  *
3739  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3740  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3741  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3742  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3743  * after a work with LINKED flag set.
3744  *
3745  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3746  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3747  *
3748  * CONTEXT:
3749  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3750  */
3751 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3752                               struct wq_barrier *barr,
3753                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3754 {
3755         static __maybe_unused struct lock_class_key bh_key, thr_key;
3756         unsigned int work_flags = 0;
3757         unsigned int work_color;
3758         struct list_head *head;
3759
3760         /*
3761          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3762          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3763          * checks and call back into the fixup functions where we
3764          * might deadlock.
3765          *
3766          * BH and threaded workqueues need separate lockdep keys to avoid
3767          * spuriously triggering "inconsistent {SOFTIRQ-ON-W} -> {IN-SOFTIRQ-W}
3768          * usage".
3769          */
3770         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&barr->work, wq_barrier_func,
3771                               (pwq->wq->flags & WQ_BH) ? &bh_key : &thr_key);
3772         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3773
3774         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3775
3776         barr->task = current;
3777
3778         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3779         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3780
3781         /*
3782          * If @target is currently being executed, schedule the
3783          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3784          */
3785         if (worker) {
3786                 head = worker->scheduled.next;
3787                 work_color = worker->current_color;
3788         } else {
3789                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3790
3791                 head = target->entry.next;
3792                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3793                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3794                 work_color = get_work_color(*bits);
3795                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3796         }
3797
3798         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3799         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3800
3801         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3802 }
3803
3804 /**
3805  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3806  * @wq: workqueue being flushed
3807  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3808  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3809  *
3810  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3811  *
3812  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3813  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3814  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3815  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3816  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3817  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3818  *
3819  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3820  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3821  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3822  * is returned.
3823  *
3824  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3825  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3826  * advanced to @work_color.
3827  *
3828  * CONTEXT:
3829  * mutex_lock(wq->mutex).
3830  *
3831  * Return:
3832  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3833  * otherwise.
3834  */
3835 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3836                                       int flush_color, int work_color)
3837 {
3838         bool wait = false;
3839         struct pool_workqueue *pwq;
3840         struct worker_pool *current_pool = NULL;
3841
3842         if (flush_color >= 0) {
3843                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3844                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3845         }
3846
3847         /*
3848          * For unbound workqueue, pwqs will map to only a few pools.
3849          * Most of the time, pwqs within the same pool will be linked
3850          * sequentially to wq->pwqs by cpu index. So in the majority
3851          * of pwq iters, the pool is the same, only doing lock/unlock
3852          * if the pool has changed. This can largely reduce expensive
3853          * lock operations.
3854          */
3855         for_each_pwq(pwq, wq) {
3856                 if (current_pool != pwq->pool) {
3857                         if (likely(current_pool))
3858                                 raw_spin_unlock_irq(&current_pool->lock);
3859                         current_pool = pwq->pool;
3860                         raw_spin_lock_irq(&current_pool->lock);
3861                 }
3862
3863                 if (flush_color >= 0) {
3864                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3865
3866                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3867                                 pwq->flush_color = flush_color;
3868                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3869                                 wait = true;
3870                         }
3871                 }
3872
3873                 if (work_color >= 0) {
3874                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3875                         pwq->work_color = work_color;
3876                 }
3877
3878         }
3879
3880         if (current_pool)
3881                 raw_spin_unlock_irq(&current_pool->lock);
3882
3883         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3884                 complete(&wq->first_flusher->done);
3885
3886         return wait;
3887 }
3888
3889 static void touch_wq_lockdep_map(struct workqueue_struct *wq)
3890 {
3891 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3892         if (unlikely(!wq->lockdep_map))
3893                 return;
3894
3895         if (wq->flags & WQ_BH)
3896                 local_bh_disable();
3897
3898         lock_map_acquire(wq->lockdep_map);
3899         lock_map_release(wq->lockdep_map);
3900
3901         if (wq->flags & WQ_BH)
3902                 local_bh_enable();
3903 #endif
3904 }
3905
3906 static void touch_work_lockdep_map(struct work_struct *work,
3907                                    struct workqueue_struct *wq)
3908 {
3909 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3910         if (wq->flags & WQ_BH)
3911                 local_bh_disable();
3912
3913         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3914         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3915
3916         if (wq->flags & WQ_BH)
3917                 local_bh_enable();
3918 #endif
3919 }
3920
3921 /**
3922  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3923  * @wq: workqueue to flush
3924  *
3925  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3926  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3927  */
3928 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3929 {
3930         struct wq_flusher this_flusher = {
3931                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3932                 .flush_color = -1,
3933                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, (*wq->lockdep_map)),
3934         };
3935         int next_color;
3936
3937         if (WARN_ON(!wq_online))
3938                 return;
3939
3940         touch_wq_lockdep_map(wq);
3941
3942         mutex_lock(&wq->mutex);
3943
3944         /*
3945          * Start-to-wait phase
3946          */
3947         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3948
3949         if (next_color != wq->flush_color) {
3950                 /*
3951                  * Color space is not full.  The current work_color
3952                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3953                  * by one.
3954                  */
3955                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3956                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3957                 wq->work_color = next_color;
3958
3959                 if (!wq->first_flusher) {
3960                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3961                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3962
3963                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3964
3965                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3966                                                        wq->work_color)) {
3967                                 /* nothing to flush, done */
3968                                 wq->flush_color = next_color;
3969                                 wq->first_flusher = NULL;
3970                                 goto out_unlock;
3971                         }
3972                 } else {
3973                         /* wait in queue */
3974                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3975                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3976                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3977                 }
3978         } else {
3979                 /*
3980                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3981                  * The next flush completion will assign us
3982                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3983                  */
3984                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3985         }
3986
3987         check_flush_dependency(wq, NULL, false);
3988
3989         mutex_unlock(&wq->mutex);
3990
3991         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3992
3993         /*
3994          * Wake-up-and-cascade phase
3995          *
3996          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3997          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3998          */
3999         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
4000                 return;
4001
4002         mutex_lock(&wq->mutex);
4003
4004         /* we might have raced, check again with mutex held */
4005         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
4006                 goto out_unlock;
4007
4008         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
4009
4010         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
4011         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
4012
4013         while (true) {
4014                 struct wq_flusher *next, *tmp;
4015
4016                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
4017                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
4018                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
4019                                 break;
4020                         list_del_init(&next->list);
4021                         complete(&next->done);
4022                 }
4023
4024                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
4025                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
4026
4027                 /* this flush_color is finished, advance by one */
4028                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
4029
4030                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
4031                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
4032                         /*
4033                          * Assign the same color to all overflowed
4034                          * flushers, advance work_color and append to
4035                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
4036                          * phase for these overflowed flushers.
4037                          */
4038                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
4039                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
4040
4041                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
4042
4043                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
4044                                               &wq->flusher_queue);
4045                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
4046                 }
4047
4048                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
4049                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
4050                         break;
4051                 }
4052
4053                 /*
4054                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
4055                  * the new first flusher and arm pwqs.
4056                  */
4057                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
4058                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
4059
4060                 list_del_init(&next->list);
4061                 wq->first_flusher = next;
4062
4063                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
4064                         break;
4065
4066                 /*
4067                  * Meh... this color is already done, clear first
4068                  * flusher and repeat cascading.
4069                  */
4070                 wq->first_flusher = NULL;
4071         }
4072
4073 out_unlock:
4074         mutex_unlock(&wq->mutex);
4075 }
4076 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
4077
4078 /**
4079  * drain_workqueue - drain a workqueue
4080  * @wq: workqueue to drain
4081  *
4082  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
4083  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
4084  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
4085  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
4086  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
4087  * takes too long.
4088  */
4089 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4090 {
4091         unsigned int flush_cnt = 0;
4092         struct pool_workqueue *pwq;
4093
4094         /*
4095          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
4096          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
4097          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
4098          */
4099         mutex_lock(&wq->mutex);
4100         if (!wq->nr_drainers++)
4101                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
4102         mutex_unlock(&wq->mutex);
4103 reflush:
4104         __flush_workqueue(wq);
4105
4106         mutex_lock(&wq->mutex);
4107
4108         for_each_pwq(pwq, wq) {
4109                 bool drained;
4110
4111                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4112                 drained = pwq_is_empty(pwq);
4113                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4114
4115                 if (drained)
4116                         continue;
4117
4118                 if (++flush_cnt == 10 ||
4119                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
4120                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
4121                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
4122
4123                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4124                 goto reflush;
4125         }
4126
4127         if (!--wq->nr_drainers)
4128                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
4129         mutex_unlock(&wq->mutex);
4130 }
4131 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
4132
4133 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
4134                              bool from_cancel)
4135 {
4136         struct worker *worker = NULL;
4137         struct worker_pool *pool;
4138         struct pool_workqueue *pwq;
4139         struct workqueue_struct *wq;
4140
4141         rcu_read_lock();
4142         pool = get_work_pool(work);
4143         if (!pool) {
4144                 rcu_read_unlock();
4145                 return false;
4146         }
4147
4148         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4149         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
4150         pwq = get_work_pwq(work);
4151         if (pwq) {
4152                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
4153                         goto already_gone;
4154         } else {
4155                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
4156                 if (!worker)
4157                         goto already_gone;
4158                 pwq = worker->current_pwq;
4159         }
4160
4161         wq = pwq->wq;
4162         check_flush_dependency(wq, work, from_cancel);
4163
4164         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
4165         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4166
4167         touch_work_lockdep_map(work, wq);
4168
4169         /*
4170          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
4171          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
4172          *
4173          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
4174          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
4175          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
4176          * forward progress.
4177          */
4178         if (!from_cancel && (wq->saved_max_active == 1 || wq->rescuer))
4179                 touch_wq_lockdep_map(wq);
4180
4181         rcu_read_unlock();
4182         return true;
4183 already_gone:
4184         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4185         rcu_read_unlock();
4186         return false;
4187 }
4188
4189 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
4190 {
4191         struct wq_barrier barr;
4192
4193         if (WARN_ON(!wq_online))
4194                 return false;
4195
4196         if (WARN_ON(!work->func))
4197                 return false;
4198
4199         if (!start_flush_work(work, &barr, from_cancel))
4200                 return false;
4201
4202         /*
4203          * start_flush_work() returned %true. If @from_cancel is set, we know
4204          * that @work must have been executing during start_flush_work() and
4205          * can't currently be queued. Its data must contain OFFQ bits. If @work
4206          * was queued on a BH workqueue, we also know that it was running in the
4207          * BH context and thus can be busy-waited.
4208          */
4209         if (from_cancel) {
4210                 unsigned long data = *work_data_bits(work);
4211
4212                 if (!WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ) &&
4213                     (data & WORK_OFFQ_BH)) {
4214                         /*
4215                          * On RT, prevent a live lock when %current preempted
4216                          * soft interrupt processing or prevents ksoftirqd from
4217                          * running by keeping flipping BH. If the BH work item
4218                          * runs on a different CPU then this has no effect other
4219                          * than doing the BH disable/enable dance for nothing.
4220                          * This is copied from
4221                          * kernel/softirq.c::tasklet_unlock_spin_wait().
4222                          */
4223                         while (!try_wait_for_completion(&barr.done)) {
4224                                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4225                                         local_bh_disable();
4226                                         local_bh_enable();
4227                                 } else {
4228                                         cpu_relax();
4229                                 }
4230                         }
4231                         goto out_destroy;
4232                 }
4233         }
4234
4235         wait_for_completion(&barr.done);
4236
4237 out_destroy:
4238         destroy_work_on_stack(&barr.work);
4239         return true;
4240 }
4241
4242 /**
4243  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
4244  * @work: the work to flush
4245  *
4246  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
4247  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
4248  *
4249  * Return:
4250  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4251  * %false if it was already idle.
4252  */
4253 bool flush_work(struct work_struct *work)
4254 {
4255         might_sleep();
4256         return __flush_work(work, false);
4257 }
4258 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
4259
4260 /**
4261  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
4262  * @dwork: the delayed work to flush
4263  *
4264  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
4265  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
4266  * considers the last queueing instance of @dwork.
4267  *
4268  * Return:
4269  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4270  * %false if it was already idle.
4271  */
4272 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4273 {
4274         local_irq_disable();
4275         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
4276                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
4277         local_irq_enable();
4278         return flush_work(&dwork->work);
4279 }
4280 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
4281
4282 /**
4283  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
4284  * @rwork: the rcu work to flush
4285  *
4286  * Return:
4287  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
4288  * %false if it was already idle.
4289  */
4290 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
4291 {
4292         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
4293                 rcu_barrier();
4294                 flush_work(&rwork->work);
4295                 return true;
4296         } else {
4297                 return flush_work(&rwork->work);
4298         }
4299 }
4300 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
4301
4302 static void work_offqd_disable(struct work_offq_data *offqd)
4303 {
4304         const unsigned long max = (1lu << WORK_OFFQ_DISABLE_BITS) - 1;
4305
4306         if (likely(offqd->disable < max))
4307                 offqd->disable++;
4308         else
4309                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count overflowed\n");
4310 }
4311
4312 static void work_offqd_enable(struct work_offq_data *offqd)
4313 {
4314         if (likely(offqd->disable > 0))
4315                 offqd->disable--;
4316         else
4317                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count underflowed\n");
4318 }
4319
4320 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, u32 cflags)
4321 {
4322         struct work_offq_data offqd;
4323         unsigned long irq_flags;
4324         int ret;
4325
4326         ret = work_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4327
4328         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4329
4330         if (cflags & WORK_CANCEL_DISABLE)
4331                 work_offqd_disable(&offqd);
4332
4333         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4334                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4335         local_irq_restore(irq_flags);
4336         return ret;
4337 }
4338
4339 static bool __cancel_work_sync(struct work_struct *work, u32 cflags)
4340 {
4341         bool ret;
4342
4343         ret = __cancel_work(work, cflags | WORK_CANCEL_DISABLE);
4344
4345         if (*work_data_bits(work) & WORK_OFFQ_BH)
4346                 WARN_ON_ONCE(in_hardirq());
4347         else
4348                 might_sleep();
4349
4350         /*
4351          * Skip __flush_work() during early boot when we know that @work isn't
4352          * executing. This allows canceling during early boot.
4353          */
4354         if (wq_online)
4355                 __flush_work(work, true);
4356
4357         if (!(cflags & WORK_CANCEL_DISABLE))
4358                 enable_work(work);
4359
4360         return ret;
4361 }
4362
4363 /*
4364  * See cancel_delayed_work()
4365  */
4366 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4367 {
4368         return __cancel_work(work, 0);
4369 }
4370 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4371
4372 /**
4373  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
4374  * @work: the work to cancel
4375  *
4376  * Cancel @work and wait for its execution to finish. This function can be used
4377  * even if the work re-queues itself or migrates to another workqueue. On return
4378  * from this function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any
4379  * CPU as long as there aren't racing enqueues.
4380  *
4381  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for delayed_work's.
4382  * Use cancel_delayed_work_sync() instead.
4383  *
4384  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4385  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4386  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4387  *
4388  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4389  */
4390 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
4391 {
4392         return __cancel_work_sync(work, 0);
4393 }
4394 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
4395
4396 /**
4397  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4398  * @dwork: delayed_work to cancel
4399  *
4400  * Kill off a pending delayed_work.
4401  *
4402  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4403  * pending.
4404  *
4405  * Note:
4406  * The work callback function may still be running on return, unless
4407  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4408  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4409  *
4410  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4411  */
4412 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4413 {
4414         return __cancel_work(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4415 }
4416 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4417
4418 /**
4419  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4420  * @dwork: the delayed work cancel
4421  *
4422  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4423  *
4424  * Return:
4425  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4426  */
4427 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4428 {
4429         return __cancel_work_sync(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4430 }
4431 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4432
4433 /**
4434  * disable_work - Disable and cancel a work item
4435  * @work: work item to disable
4436  *
4437  * Disable @work by incrementing its disable count and cancel it if currently
4438  * pending. As long as the disable count is non-zero, any attempt to queue @work
4439  * will fail and return %false. The maximum supported disable depth is 2 to the
4440  * power of %WORK_OFFQ_DISABLE_BITS, currently 65536.
4441  *
4442  * Can be called from any context. Returns %true if @work was pending, %false
4443  * otherwise.
4444  */
4445 bool disable_work(struct work_struct *work)
4446 {
4447         return __cancel_work(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4448 }
4449 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work);
4450
4451 /**
4452  * disable_work_sync - Disable, cancel and drain a work item
4453  * @work: work item to disable
4454  *
4455  * Similar to disable_work() but also wait for @work to finish if currently
4456  * executing.
4457  *
4458  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4459  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4460  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4461  *
4462  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4463  */
4464 bool disable_work_sync(struct work_struct *work)
4465 {
4466         return __cancel_work_sync(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4467 }
4468 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work_sync);
4469
4470 /**
4471  * enable_work - Enable a work item
4472  * @work: work item to enable
4473  *
4474  * Undo disable_work[_sync]() by decrementing @work's disable count. @work can
4475  * only be queued if its disable count is 0.
4476  *
4477  * Can be called from any context. Returns %true if the disable count reached 0.
4478  * Otherwise, %false.
4479  */
4480 bool enable_work(struct work_struct *work)
4481 {
4482         struct work_offq_data offqd;
4483         unsigned long irq_flags;
4484
4485         work_grab_pending(work, 0, &irq_flags);
4486
4487         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4488         work_offqd_enable(&offqd);
4489         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4490                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4491         local_irq_restore(irq_flags);
4492
4493         return !offqd.disable;
4494 }
4495 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_work);
4496
4497 /**
4498  * disable_delayed_work - Disable and cancel a delayed work item
4499  * @dwork: delayed work item to disable
4500  *
4501  * disable_work() for delayed work items.
4502  */
4503 bool disable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4504 {
4505         return __cancel_work(&dwork->work,
4506                              WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work);
4509
4510 /**
4511  * disable_delayed_work_sync - Disable, cancel and drain a delayed work item
4512  * @dwork: delayed work item to disable
4513  *
4514  * disable_work_sync() for delayed work items.
4515  */
4516 bool disable_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4517 {
4518         return __cancel_work_sync(&dwork->work,
4519                                   WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4520 }
4521 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work_sync);
4522
4523 /**
4524  * enable_delayed_work - Enable a delayed work item
4525  * @dwork: delayed work item to enable
4526  *
4527  * enable_work() for delayed work items.
4528  */
4529 bool enable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4530 {
4531         return enable_work(&dwork->work);
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_delayed_work);
4534
4535 /**
4536  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4537  * @func: the function to call
4538  *
4539  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4540  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4541  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4542  *
4543  * Return:
4544  * 0 on success, -errno on failure.
4545  */
4546 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4547 {
4548         int cpu;
4549         struct work_struct __percpu *works;
4550
4551         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4552         if (!works)
4553                 return -ENOMEM;
4554
4555         cpus_read_lock();
4556
4557         for_each_online_cpu(cpu) {
4558                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4559
4560                 INIT_WORK(work, func);
4561                 schedule_work_on(cpu, work);
4562         }
4563
4564         for_each_online_cpu(cpu)
4565                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4566
4567         cpus_read_unlock();
4568         free_percpu(works);
4569         return 0;
4570 }
4571
4572 /**
4573  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4574  * @fn:         the function to execute
4575  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4576  *              be available when the work executes)
4577  *
4578  * Executes the function immediately if process context is available,
4579  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4580  *
4581  * Return:      0 - function was executed
4582  *              1 - function was scheduled for execution
4583  */
4584 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4585 {
4586         if (!in_interrupt()) {
4587                 fn(&ew->work);
4588                 return 0;
4589         }
4590
4591         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4592         schedule_work(&ew->work);
4593
4594         return 1;
4595 }
4596 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4597
4598 /**
4599  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4600  * @attrs: workqueue_attrs to free
4601  *
4602  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4603  */
4604 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4605 {
4606         if (attrs) {
4607                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4608                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4609                 kfree(attrs);
4610         }
4611 }
4612
4613 /**
4614  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4615  *
4616  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4617  * return it.
4618  *
4619  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4620  */
4621 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4622 {
4623         struct workqueue_attrs *attrs;
4624
4625         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4626         if (!attrs)
4627                 goto fail;
4628         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4629                 goto fail;
4630         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4631                 goto fail;
4632
4633         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4634         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4635         return attrs;
4636 fail:
4637         free_workqueue_attrs(attrs);
4638         return NULL;
4639 }
4640
4641 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4642                                  const struct workqueue_attrs *from)
4643 {
4644         to->nice = from->nice;
4645         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4646         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4647         to->affn_strict = from->affn_strict;
4648
4649         /*
4650          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4651          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4652          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4653          */
4654         to->affn_scope = from->affn_scope;
4655         to->ordered = from->ordered;
4656 }
4657
4658 /*
4659  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4660  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4661  */
4662 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4663 {
4664         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4665         attrs->ordered = false;
4666         if (attrs->affn_strict)
4667                 cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4668 }
4669
4670 /* hash value of the content of @attr */
4671 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4672 {
4673         u32 hash = 0;
4674
4675         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4676         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4677         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4678                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4679         if (!attrs->affn_strict)
4680                 hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4681                              BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4682         return hash;
4683 }
4684
4685 /* content equality test */
4686 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4687                           const struct workqueue_attrs *b)
4688 {
4689         if (a->nice != b->nice)
4690                 return false;
4691         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4692                 return false;
4693         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4694                 return false;
4695         if (!a->affn_strict && !cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4696                 return false;
4697         return true;
4698 }
4699
4700 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4701 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4702                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4703 {
4704         /*
4705          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4706          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4707          * @unbound_cpumask.
4708          */
4709         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4710         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4711                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4712 }
4713
4714 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4715 static const struct wq_pod_type *
4716 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4717 {
4718         enum wq_affn_scope scope;
4719         struct wq_pod_type *pt;
4720
4721         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4722         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4723
4724         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4725                 scope = wq_affn_dfl;
4726         else
4727                 scope = attrs->affn_scope;
4728
4729         pt = &wq_pod_types[scope];
4730
4731         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4732             likely(pt->nr_pods))
4733                 return pt;
4734
4735         /*
4736          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4737          * initialized in workqueue_init_early().
4738          */
4739         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4740         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4741         return pt;
4742 }
4743
4744 /**
4745  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4746  * @pool: worker_pool to initialize
4747  *
4748  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4749  *
4750  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4751  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4752  * on @pool safely to release it.
4753  */
4754 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4755 {
4756         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4757         pool->id = -1;
4758         pool->cpu = -1;
4759         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4760         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4761         pool->watchdog_ts = jiffies;
4762         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4763         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4764         hash_init(pool->busy_hash);
4765
4766         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4767         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4768
4769         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4770
4771         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4772
4773         ida_init(&pool->worker_ida);
4774         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4775         pool->refcnt = 1;
4776
4777         /* shouldn't fail above this point */
4778         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4779         if (!pool->attrs)
4780                 return -ENOMEM;
4781
4782         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4783
4784         return 0;
4785 }
4786
4787 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4788 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4789 {
4790         char *lock_name;
4791
4792         lockdep_register_key(&wq->key);
4793         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4794         if (!lock_name)
4795                 lock_name = wq->name;
4796
4797         wq->lock_name = lock_name;
4798         wq->lockdep_map = &wq->__lockdep_map;
4799         lockdep_init_map(wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4800 }
4801
4802 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4803 {
4804         if (wq->lockdep_map != &wq->__lockdep_map)
4805                 return;
4806
4807         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4808 }
4809
4810 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4811 {
4812         if (wq->lockdep_map != &wq->__lockdep_map)
4813                 return;
4814
4815         if (wq->lock_name != wq->name)
4816                 kfree(wq->lock_name);
4817 }
4818 #else
4819 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4820 {
4821 }
4822
4823 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4824 {
4825 }
4826
4827 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4828 {
4829 }
4830 #endif
4831
4832 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4833 {
4834         int node;
4835
4836         for_each_node(node) {
4837                 kfree(nna_ar[node]);
4838                 nna_ar[node] = NULL;
4839         }
4840
4841         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4842         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4843 }
4844
4845 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4846 {
4847         nna->max = WQ_DFL_MIN_ACTIVE;
4848         atomic_set(&nna->nr, 0);
4849         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4850         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4855  * should be allocated in the node.
4856  */
4857 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4858 {
4859         struct wq_node_nr_active *nna;
4860         int node;
4861
4862         for_each_node(node) {
4863                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4864                 if (!nna)
4865                         goto err_free;
4866                 init_node_nr_active(nna);
4867                 nna_ar[node] = nna;
4868         }
4869
4870         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4871         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4872         if (!nna)
4873                 goto err_free;
4874         init_node_nr_active(nna);
4875         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4876
4877         return 0;
4878
4879 err_free:
4880         free_node_nr_active(nna_ar);
4881         return -ENOMEM;
4882 }
4883
4884 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4885 {
4886         struct workqueue_struct *wq =
4887                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4888
4889         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4890                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4891
4892         wq_free_lockdep(wq);
4893         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4894         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4895         kfree(wq);
4896 }
4897
4898 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4899 {
4900         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4901
4902         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4903         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4904         kfree(pool);
4905 }
4906
4907 /**
4908  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4909  * @pool: worker_pool to put
4910  *
4911  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4912  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4913  * and this function should be able to release pools which went through,
4914  * successfully or not, init_worker_pool().
4915  *
4916  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4917  */
4918 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4919 {
4920         struct worker *worker;
4921         LIST_HEAD(cull_list);
4922
4923         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4924
4925         if (--pool->refcnt)
4926                 return;
4927
4928         /* sanity checks */
4929         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4930             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4931                 return;
4932
4933         /* release id and unhash */
4934         if (pool->id >= 0)
4935                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4936         hash_del(&pool->hash_node);
4937
4938         /*
4939          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4940          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4941          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4942          *
4943          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4944          * only get here with
4945          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4946          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4947          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4948          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4949          * drops pool->lock
4950          */
4951         while (true) {
4952                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4953                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4954                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4955
4956                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4957                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4958                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4959                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4960                         break;
4961                 }
4962                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4963                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4964         }
4965
4966         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4967                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4968         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4969         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4970
4971         detach_dying_workers(&cull_list);
4972
4973         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4974
4975         reap_dying_workers(&cull_list);
4976
4977         /* shut down the timers */
4978         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4979         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4980         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4981
4982         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4983         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4984 }
4985
4986 /**
4987  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4988  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4989  *
4990  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4991  * reference count and return it.  If there already is a matching
4992  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4993  * create a new one.
4994  *
4995  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4996  *
4997  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4998  * On failure, %NULL.
4999  */
5000 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
5001 {
5002         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
5003         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
5004         struct worker_pool *pool;
5005         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
5006
5007         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5008
5009         /* do we already have a matching pool? */
5010         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
5011                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
5012                         pool->refcnt++;
5013                         return pool;
5014                 }
5015         }
5016
5017         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
5018         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
5019                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
5020                         node = pt->pod_node[pod];
5021                         break;
5022                 }
5023         }
5024
5025         /* nope, create a new one */
5026         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
5027         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
5028                 goto fail;
5029
5030         pool->node = node;
5031         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
5032         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
5033
5034         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
5035                 goto fail;
5036
5037         /* create and start the initial worker */
5038         if (wq_online && !create_worker(pool))
5039                 goto fail;
5040
5041         /* install */
5042         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
5043
5044         return pool;
5045 fail:
5046         if (pool)
5047                 put_unbound_pool(pool);
5048         return NULL;
5049 }
5050
5051 /*
5052  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
5053  * refcnt and needs to be destroyed.
5054  */
5055 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
5056 {
5057         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
5058                                                   release_work);
5059         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5060         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5061         bool is_last = false;
5062
5063         /*
5064          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
5065          * @wq, and @wq is invalid to access.
5066          */
5067         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
5068                 mutex_lock(&wq->mutex);
5069                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
5070                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
5071
5072                 /*
5073                  * For ordered workqueue with a plugged dfl_pwq, restart it now.
5074                  */
5075                 if (!is_last && (wq->flags & __WQ_ORDERED))
5076                         unplug_oldest_pwq(wq);
5077
5078                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5079         }
5080
5081         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5082                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5083                 put_unbound_pool(pool);
5084                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5085         }
5086
5087         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
5088                 struct wq_node_nr_active *nna =
5089                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
5090
5091                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
5092                 list_del_init(&pwq->pending_node);
5093                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
5094         }
5095
5096         kfree_rcu(pwq, rcu);
5097
5098         /*
5099          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
5100          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
5101          */
5102         if (is_last) {
5103                 wq_unregister_lockdep(wq);
5104                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
5105         }
5106 }
5107
5108 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
5109 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
5110                      struct worker_pool *pool)
5111 {
5112         BUG_ON((unsigned long)pwq & ~WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
5113
5114         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
5115
5116         pwq->pool = pool;
5117         pwq->wq = wq;
5118         pwq->flush_color = -1;
5119         pwq->refcnt = 1;
5120         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
5121         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
5122         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
5123         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
5124         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
5125 }
5126
5127 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
5128 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5129 {
5130         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5131
5132         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5133
5134         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
5135         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
5136                 return;
5137
5138         /* set the matching work_color */
5139         pwq->work_color = wq->work_color;
5140
5141         /* link in @pwq */
5142         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
5143 }
5144
5145 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
5146 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5147                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5148 {
5149         struct worker_pool *pool;
5150         struct pool_workqueue *pwq;
5151
5152         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5153
5154         pool = get_unbound_pool(attrs);
5155         if (!pool)
5156                 return NULL;
5157
5158         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
5159         if (!pwq) {
5160                 put_unbound_pool(pool);
5161                 return NULL;
5162         }
5163
5164         init_pwq(pwq, wq, pool);
5165         return pwq;
5166 }
5167
5168 static void apply_wqattrs_lock(void)
5169 {
5170         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5171 }
5172
5173 static void apply_wqattrs_unlock(void)
5174 {
5175         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5176 }
5177
5178 /**
5179  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
5180  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
5181  * @cpu: the target CPU
5182  *
5183  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod.
5184  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
5185  *
5186  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
5187  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
5188  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
5189  *
5190  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
5191  */
5192 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu)
5193 {
5194         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
5195         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
5196
5197         /* calculate possible CPUs in @pod that @attrs wants */
5198         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
5199         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
5200         if (!cpumask_intersects(attrs->__pod_cpumask, wq_online_cpumask)) {
5201                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
5202                 return;
5203         }
5204 }
5205
5206 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
5207 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5208                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
5209 {
5210         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
5211         struct pool_workqueue *old_pwq;
5212
5213         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5214         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5215
5216         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
5217         link_pwq(pwq);
5218
5219         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
5220         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
5221         return old_pwq;
5222 }
5223
5224 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
5225 struct apply_wqattrs_ctx {
5226         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
5227         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
5228         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
5229         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
5230         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
5231 };
5232
5233 /* free the resources after success or abort */
5234 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5235 {
5236         if (ctx) {
5237                 int cpu;
5238
5239                 for_each_possible_cpu(cpu)
5240                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
5241                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
5242
5243                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
5244
5245                 kfree(ctx);
5246         }
5247 }
5248
5249 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
5250 static struct apply_wqattrs_ctx *
5251 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
5252                       const struct workqueue_attrs *attrs,
5253                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5254 {
5255         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5256         struct workqueue_attrs *new_attrs;
5257         int cpu;
5258
5259         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5260
5261         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
5262                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
5263                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5264
5265         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
5266
5267         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5268         if (!ctx || !new_attrs)
5269                 goto out_free;
5270
5271         /*
5272          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
5273          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
5274          * it even if we don't use it immediately.
5275          */
5276         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5277         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
5278         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5279         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5280         if (!ctx->dfl_pwq)
5281                 goto out_free;
5282
5283         for_each_possible_cpu(cpu) {
5284                 if (new_attrs->ordered) {
5285                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
5286                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
5287                 } else {
5288                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu);
5289                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5290                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
5291                                 goto out_free;
5292                 }
5293         }
5294
5295         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
5296         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5297         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
5298         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5299         ctx->attrs = new_attrs;
5300
5301         /*
5302          * For initialized ordered workqueues, there should only be one pwq
5303          * (dfl_pwq). Set the plugged flag of ctx->dfl_pwq to suspend execution
5304          * of newly queued work items until execution of older work items in
5305          * the old pwq's have completed.
5306          */
5307         if ((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs))
5308                 ctx->dfl_pwq->plugged = true;
5309
5310         ctx->wq = wq;
5311         return ctx;
5312
5313 out_free:
5314         free_workqueue_attrs(new_attrs);
5315         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5316         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5317 }
5318
5319 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
5320 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5321 {
5322         int cpu;
5323
5324         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
5325         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
5326
5327         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
5328
5329         /* save the previous pwqs and install the new ones */
5330         for_each_possible_cpu(cpu)
5331                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
5332                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
5333         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
5334
5335         /* update node_nr_active->max */
5336         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
5337
5338         /* rescuer needs to respect wq cpumask changes */
5339         if (ctx->wq->rescuer)
5340                 set_cpus_allowed_ptr(ctx->wq->rescuer->task,
5341                                      unbound_effective_cpumask(ctx->wq));
5342
5343         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
5344 }
5345
5346 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
5347                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5348 {
5349         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5350
5351         /* only unbound workqueues can change attributes */
5352         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
5353                 return -EINVAL;
5354
5355         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
5356         if (IS_ERR(ctx))
5357                 return PTR_ERR(ctx);
5358
5359         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
5360         apply_wqattrs_commit(ctx);
5361         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5362
5363         return 0;
5364 }
5365
5366 /**
5367  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
5368  * @wq: the target workqueue
5369  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
5370  *
5371  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
5372  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
5373  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
5374  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
5375  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
5376  *
5377  * Performs GFP_KERNEL allocations.
5378  *
5379  * Return: 0 on success and -errno on failure.
5380  */
5381 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
5382                           const struct workqueue_attrs *attrs)
5383 {
5384         int ret;
5385
5386         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5387         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5388         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5389
5390         return ret;
5391 }
5392
5393 /**
5394  * unbound_wq_update_pwq - update a pwq slot for CPU hot[un]plug
5395  * @wq: the target workqueue
5396  * @cpu: the CPU to update the pwq slot for
5397  *
5398  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
5399  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is in the same pod of the CPU being hot[un]plugged.
5400  *
5401  *
5402  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
5403  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
5404  *
5405  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
5406  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
5407  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
5408  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
5409  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
5410  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
5411  */
5412 static void unbound_wq_update_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
5413 {
5414         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
5415         struct workqueue_attrs *target_attrs;
5416
5417         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5418
5419         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
5420                 return;
5421
5422         /*
5423          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
5424          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
5425          * CPU hotplug exclusion.
5426          */
5427         target_attrs = unbound_wq_update_pwq_attrs_buf;
5428
5429         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
5430         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
5431
5432         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
5433         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu);
5434         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
5435                 return;
5436
5437         /* create a new pwq */
5438         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
5439         if (!pwq) {
5440                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
5441                         wq->name);
5442                 goto use_dfl_pwq;
5443         }
5444
5445         /* Install the new pwq. */
5446         mutex_lock(&wq->mutex);
5447         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5448         goto out_unlock;
5449
5450 use_dfl_pwq:
5451         mutex_lock(&wq->mutex);
5452         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
5453         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5454         get_pwq(pwq);
5455         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5456         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5457 out_unlock:
5458         mutex_unlock(&wq->mutex);
5459         put_pwq_unlocked(old_pwq);
5460 }
5461
5462 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
5463 {
5464         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
5465         int cpu, ret;
5466
5467         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5468
5469         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
5470         if (!wq->cpu_pwq)
5471                 goto enomem;
5472
5473         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
5474                 struct worker_pool __percpu *pools;
5475
5476                 if (wq->flags & WQ_BH)
5477                         pools = bh_worker_pools;
5478                 else
5479                         pools = cpu_worker_pools;
5480
5481                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5482                         struct pool_workqueue **pwq_p;
5483                         struct worker_pool *pool;
5484
5485                         pool = &(per_cpu_ptr(pools, cpu)[highpri]);
5486                         pwq_p = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5487
5488                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
5489                                                        pool->node);
5490                         if (!*pwq_p)
5491                                 goto enomem;
5492
5493                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5494
5495                         mutex_lock(&wq->mutex);
5496                         link_pwq(*pwq_p);
5497                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5498                 }
5499                 return 0;
5500         }
5501
5502         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5503                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5504
5505                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5506                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5507                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5508                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5509                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5510                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5511         } else {
5512                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5513         }
5514
5515         return ret;
5516
5517 enomem:
5518         if (wq->cpu_pwq) {
5519                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5520                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5521
5522                         if (pwq)
5523                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5524                 }
5525                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5526                 wq->cpu_pwq = NULL;
5527         }
5528         return -ENOMEM;
5529 }
5530
5531 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5532                                const char *name)
5533 {
5534         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5535                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5536                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5537
5538         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5543  * to guarantee forward progress.
5544  */
5545 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5546 {
5547         struct worker *rescuer;
5548         char id_buf[WORKER_ID_LEN];
5549         int ret;
5550
5551         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5552
5553         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5554                 return 0;
5555
5556         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5557         if (!rescuer) {
5558                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5559                        wq->name);
5560                 return -ENOMEM;
5561         }
5562
5563         rescuer->rescue_wq = wq;
5564         format_worker_id(id_buf, sizeof(id_buf), rescuer, NULL);
5565
5566         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", id_buf);
5567         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5568                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5569                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5570                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5571                 kfree(rescuer);
5572                 return ret;
5573         }
5574
5575         wq->rescuer = rescuer;
5576         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5577                 kthread_bind_mask(rescuer->task, unbound_effective_cpumask(wq));
5578         else
5579                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5580         wake_up_process(rescuer->task);
5581
5582         return 0;
5583 }
5584
5585 /**
5586  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5587  * @wq: target workqueue
5588  *
5589  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5590  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5591  * @wq->max_active to zero.
5592  */
5593 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5594 {
5595         bool activated;
5596         int new_max, new_min;
5597
5598         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5599
5600         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5601                 new_max = 0;
5602                 new_min = 0;
5603         } else {
5604                 new_max = wq->saved_max_active;
5605                 new_min = wq->saved_min_active;
5606         }
5607
5608         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5609                 return;
5610
5611         /*
5612          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5613          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5614          * because new work items are always queued behind existing inactive
5615          * work items if there are any.
5616          */
5617         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5618         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5619
5620         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5621                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5622
5623         if (new_max == 0)
5624                 return;
5625
5626         /*
5627          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5628          * until max_active is filled.
5629          */
5630         do {
5631                 struct pool_workqueue *pwq;
5632
5633                 activated = false;
5634                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5635                         unsigned long irq_flags;
5636
5637                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5638                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5639                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5640                                 activated = true;
5641                                 kick_pool(pwq->pool);
5642                         }
5643                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5644                 }
5645         } while (activated);
5646 }
5647
5648 __printf(1, 0)
5649 static struct workqueue_struct *__alloc_workqueue(const char *fmt,
5650                                                   unsigned int flags,
5651                                                   int max_active, va_list args)
5652 {
5653         struct workqueue_struct *wq;
5654         size_t wq_size;
5655         int name_len;
5656
5657         if (flags & WQ_BH) {
5658                 if (WARN_ON_ONCE(flags & ~__WQ_BH_ALLOWS))
5659                         return NULL;
5660                 if (WARN_ON_ONCE(max_active))
5661                         return NULL;
5662         }
5663
5664         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5665         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5666                 flags |= WQ_UNBOUND;
5667
5668         /* allocate wq and format name */
5669         if (flags & WQ_UNBOUND)
5670                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5671         else
5672                 wq_size = sizeof(*wq);
5673
5674         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5675         if (!wq)
5676                 return NULL;
5677
5678         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5679                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5680                 if (!wq->unbound_attrs)
5681                         goto err_free_wq;
5682         }
5683
5684         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5685
5686         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5687                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5688                              wq->name);
5689
5690         if (flags & WQ_BH) {
5691                 /*
5692                  * BH workqueues always share a single execution context per CPU
5693                  * and don't impose any max_active limit.
5694                  */
5695                 max_active = INT_MAX;
5696         } else {
5697                 max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5698                 max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5699         }
5700
5701         /* init wq */
5702         wq->flags = flags;
5703         wq->max_active = max_active;
5704         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5705         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5706         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5707         mutex_init(&wq->mutex);
5708         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5709         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5710         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5711         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5712         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5713
5714         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5715
5716         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5717                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5718                         goto err_free_wq;
5719         }
5720
5721         /*
5722          * wq_pool_mutex protects the workqueues list, allocations of PWQs,
5723          * and the global freeze state.
5724          */
5725         apply_wqattrs_lock();
5726
5727         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5728                 goto err_unlock_free_node_nr_active;
5729
5730         mutex_lock(&wq->mutex);
5731         wq_adjust_max_active(wq);
5732         mutex_unlock(&wq->mutex);
5733
5734         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5735
5736         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5737                 goto err_unlock_destroy;
5738
5739         apply_wqattrs_unlock();
5740
5741         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5742                 goto err_destroy;
5743
5744         return wq;
5745
5746 err_unlock_free_node_nr_active:
5747         apply_wqattrs_unlock();
5748         /*
5749          * Failed alloc_and_link_pwqs() may leave pending pwq->release_work,
5750          * flushing the pwq_release_worker ensures that the pwq_release_workfn()
5751          * completes before calling kfree(wq).
5752          */
5753         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5754                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5755                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5756         }
5757 err_free_wq:
5758         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5759         kfree(wq);
5760         return NULL;
5761 err_unlock_destroy:
5762         apply_wqattrs_unlock();
5763 err_destroy:
5764         destroy_workqueue(wq);
5765         return NULL;
5766 }
5767
5768 __printf(1, 4)
5769 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5770                                          unsigned int flags,
5771                                          int max_active, ...)
5772 {
5773         struct workqueue_struct *wq;
5774         va_list args;
5775
5776         va_start(args, max_active);
5777         wq = __alloc_workqueue(fmt, flags, max_active, args);
5778         va_end(args);
5779         if (!wq)
5780                 return NULL;
5781
5782         wq_init_lockdep(wq);
5783
5784         return wq;
5785 }
5786 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5787
5788 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
5789 __printf(1, 5)
5790 struct workqueue_struct *
5791 alloc_workqueue_lockdep_map(const char *fmt, unsigned int flags,
5792                             int max_active, struct lockdep_map *lockdep_map, ...)
5793 {
5794         struct workqueue_struct *wq;
5795         va_list args;
5796
5797         va_start(args, lockdep_map);
5798         wq = __alloc_workqueue(fmt, flags, max_active, args);
5799         va_end(args);
5800         if (!wq)
5801                 return NULL;
5802
5803         wq->lockdep_map = lockdep_map;
5804
5805         return wq;
5806 }
5807 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue_lockdep_map);
5808 #endif
5809
5810 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5811 {
5812         int i;
5813
5814         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5815                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5816                         return true;
5817
5818         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5819                 return true;
5820         if (!pwq_is_empty(pwq))
5821                 return true;
5822
5823         return false;
5824 }
5825
5826 /**
5827  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5828  * @wq: target workqueue
5829  *
5830  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5831  */
5832 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5833 {
5834         struct pool_workqueue *pwq;
5835         int cpu;
5836
5837         /*
5838          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5839          * lead to sysfs name conflicts.
5840          */
5841         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5842
5843         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5844         mutex_lock(&wq->mutex);
5845         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5846         mutex_unlock(&wq->mutex);
5847
5848         /* drain it before proceeding with destruction */
5849         drain_workqueue(wq);
5850
5851         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5852         if (wq->rescuer) {
5853                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5854
5855                 /* this prevents new queueing */
5856                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5857                 wq->rescuer = NULL;
5858                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5859
5860                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5861                 kthread_stop(rescuer->task);
5862                 kfree(rescuer);
5863         }
5864
5865         /*
5866          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5867          * in-flight operations which may do put_pwq().
5868          */
5869         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5870         mutex_lock(&wq->mutex);
5871         for_each_pwq(pwq, wq) {
5872                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5873                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5874                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5875                                 __func__, wq->name);
5876                         show_pwq(pwq);
5877                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5878                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5879                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5880                         show_one_workqueue(wq);
5881                         return;
5882                 }
5883                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5884         }
5885         mutex_unlock(&wq->mutex);
5886
5887         /*
5888          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5889          * flushing is complete in case freeze races us.
5890          */
5891         list_del_rcu(&wq->list);
5892         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5893
5894         /*
5895          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5896          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5897          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5898          */
5899         rcu_read_lock();
5900
5901         for_each_possible_cpu(cpu) {
5902                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5903                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5904         }
5905
5906         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5907         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5908
5909         rcu_read_unlock();
5910 }
5911 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5912
5913 /**
5914  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5915  * @wq: target workqueue
5916  * @max_active: new max_active value.
5917  *
5918  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5919  * comment.
5920  *
5921  * CONTEXT:
5922  * Don't call from IRQ context.
5923  */
5924 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5925 {
5926         /* max_active doesn't mean anything for BH workqueues */
5927         if (WARN_ON(wq->flags & WQ_BH))
5928                 return;
5929         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5930         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5931                 return;
5932
5933         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5934
5935         mutex_lock(&wq->mutex);
5936
5937         wq->saved_max_active = max_active;
5938         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5939                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5940
5941         wq_adjust_max_active(wq);
5942
5943         mutex_unlock(&wq->mutex);
5944 }
5945 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5946
5947 /**
5948  * workqueue_set_min_active - adjust min_active of an unbound workqueue
5949  * @wq: target unbound workqueue
5950  * @min_active: new min_active value
5951  *
5952  * Set min_active of an unbound workqueue. Unlike other types of workqueues, an
5953  * unbound workqueue is not guaranteed to be able to process max_active
5954  * interdependent work items. Instead, an unbound workqueue is guaranteed to be
5955  * able to process min_active number of interdependent work items which is
5956  * %WQ_DFL_MIN_ACTIVE by default.
5957  *
5958  * Use this function to adjust the min_active value between 0 and the current
5959  * max_active.
5960  */
5961 void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq, int min_active)
5962 {
5963         /* min_active is only meaningful for non-ordered unbound workqueues */
5964         if (WARN_ON((wq->flags & (WQ_BH | WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED)) !=
5965                     WQ_UNBOUND))
5966                 return;
5967
5968         mutex_lock(&wq->mutex);
5969         wq->saved_min_active = clamp(min_active, 0, wq->saved_max_active);
5970         wq_adjust_max_active(wq);
5971         mutex_unlock(&wq->mutex);
5972 }
5973
5974 /**
5975  * current_work - retrieve %current task's work struct
5976  *
5977  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5978  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5979  *
5980  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5981  */
5982 struct work_struct *current_work(void)
5983 {
5984         struct worker *worker = current_wq_worker();
5985
5986         return worker ? worker->current_work : NULL;
5987 }
5988 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5989
5990 /**
5991  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5992  *
5993  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5994  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5995  *
5996  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5997  */
5998 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5999 {
6000         struct worker *worker = current_wq_worker();
6001
6002         return worker && worker->rescue_wq;
6003 }
6004
6005 /**
6006  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
6007  * @cpu: CPU in question
6008  * @wq: target workqueue
6009  *
6010  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
6011  * no synchronization around this function and the test result is
6012  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
6013  *
6014  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
6015  *
6016  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
6017  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
6018  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
6019  * other CPUs.
6020  *
6021  * Return:
6022  * %true if congested, %false otherwise.
6023  */
6024 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
6025 {
6026         struct pool_workqueue *pwq;
6027         bool ret;
6028
6029         rcu_read_lock();
6030         preempt_disable();
6031
6032         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
6033                 cpu = smp_processor_id();
6034
6035         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
6036         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
6037
6038         preempt_enable();
6039         rcu_read_unlock();
6040
6041         return ret;
6042 }
6043 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
6044
6045 /**
6046  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
6047  * @work: the work to be tested
6048  *
6049  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
6050  * synchronization around this function and the test result is
6051  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
6052  *
6053  * Return:
6054  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
6055  */
6056 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
6057 {
6058         struct worker_pool *pool;
6059         unsigned long irq_flags;
6060         unsigned int ret = 0;
6061
6062         if (work_pending(work))
6063                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
6064
6065         rcu_read_lock();
6066         pool = get_work_pool(work);
6067         if (pool) {
6068                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6069                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
6070                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
6071                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6072         }
6073         rcu_read_unlock();
6074
6075         return ret;
6076 }
6077 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
6078
6079 /**
6080  * set_worker_desc - set description for the current work item
6081  * @fmt: printf-style format string
6082  * @...: arguments for the format string
6083  *
6084  * This function can be called by a running work function to describe what
6085  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
6086  * information will be printed out together to help debugging.  The
6087  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
6088  */
6089 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
6090 {
6091         struct worker *worker = current_wq_worker();
6092         va_list args;
6093
6094         if (worker) {
6095                 va_start(args, fmt);
6096                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
6097                 va_end(args);
6098         }
6099 }
6100 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
6101
6102 /**
6103  * print_worker_info - print out worker information and description
6104  * @log_lvl: the log level to use when printing
6105  * @task: target task
6106  *
6107  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
6108  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
6109  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
6110  *
6111  * This function can be safely called on any task as long as the
6112  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
6113  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
6114  */
6115 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
6116 {
6117         work_func_t *fn = NULL;
6118         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
6119         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
6120         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
6121         struct workqueue_struct *wq = NULL;
6122         struct worker *worker;
6123
6124         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
6125                 return;
6126
6127         /*
6128          * This function is called without any synchronization and @task
6129          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
6130          */
6131         worker = kthread_probe_data(task);
6132
6133         /*
6134          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
6135          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
6136          */
6137         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
6138         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
6139         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
6140         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
6141         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
6142
6143         if (fn || name[0] || desc[0]) {
6144                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
6145                 if (strcmp(name, desc))
6146                         pr_cont(" (%s)", desc);
6147                 pr_cont("\n");
6148         }
6149 }
6150
6151 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
6152 {
6153         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
6154         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
6155                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
6156         pr_cont(" flags=0x%x", pool->flags);
6157         if (pool->flags & POOL_BH)
6158                 pr_cont(" bh%s",
6159                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6160         else
6161                 pr_cont(" nice=%d", pool->attrs->nice);
6162 }
6163
6164 static void pr_cont_worker_id(struct worker *worker)
6165 {
6166         struct worker_pool *pool = worker->pool;
6167
6168         if (pool->flags & WQ_BH)
6169                 pr_cont("bh%s",
6170                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6171         else
6172                 pr_cont("%d%s", task_pid_nr(worker->task),
6173                         worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "");
6174 }
6175
6176 struct pr_cont_work_struct {
6177         bool comma;
6178         work_func_t func;
6179         long ctr;
6180 };
6181
6182 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6183 {
6184         if (!pcwsp->ctr)
6185                 goto out_record;
6186         if (func == pcwsp->func) {
6187                 pcwsp->ctr++;
6188                 return;
6189         }
6190         if (pcwsp->ctr == 1)
6191                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
6192         else
6193                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
6194         pcwsp->ctr = 0;
6195 out_record:
6196         if ((long)func == -1L)
6197                 return;
6198         pcwsp->comma = comma;
6199         pcwsp->func = func;
6200         pcwsp->ctr = 1;
6201 }
6202
6203 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6204 {
6205         if (work->func == wq_barrier_func) {
6206                 struct wq_barrier *barr;
6207
6208                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
6209
6210                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6211                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
6212                         task_pid_nr(barr->task));
6213         } else {
6214                 if (!comma)
6215                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6216                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
6217         }
6218 }
6219
6220 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
6221 {
6222         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
6223         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
6224         struct work_struct *work;
6225         struct worker *worker;
6226         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
6227         int bkt;
6228
6229         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
6230         pr_cont_pool_info(pool);
6231
6232         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
6233                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
6234                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
6235
6236         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6237                 if (worker->current_pwq == pwq) {
6238                         has_in_flight = true;
6239                         break;
6240                 }
6241         }
6242         if (has_in_flight) {
6243                 bool comma = false;
6244
6245                 pr_info("    in-flight:");
6246                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6247                         if (worker->current_pwq != pwq)
6248                                 continue;
6249
6250                         pr_cont(" %s", comma ? "," : "");
6251                         pr_cont_worker_id(worker);
6252                         pr_cont(":%ps", worker->current_func);
6253                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
6254                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
6255                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6256                         comma = true;
6257                 }
6258                 pr_cont("\n");
6259         }
6260
6261         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6262                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
6263                         has_pending = true;
6264                         break;
6265                 }
6266         }
6267         if (has_pending) {
6268                 bool comma = false;
6269
6270                 pr_info("    pending:");
6271                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6272                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
6273                                 continue;
6274
6275                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6276                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6277                 }
6278                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6279                 pr_cont("\n");
6280         }
6281
6282         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
6283                 bool comma = false;
6284
6285                 pr_info("    inactive:");
6286                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
6287                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6288                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6289                 }
6290                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6291                 pr_cont("\n");
6292         }
6293 }
6294
6295 /**
6296  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
6297  * @wq: workqueue whose state will be printed
6298  */
6299 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
6300 {
6301         struct pool_workqueue *pwq;
6302         bool idle = true;
6303         unsigned long irq_flags;
6304
6305         for_each_pwq(pwq, wq) {
6306                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6307                         idle = false;
6308                         break;
6309                 }
6310         }
6311         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
6312                 return;
6313
6314         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
6315
6316         for_each_pwq(pwq, wq) {
6317                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6318                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6319                         /*
6320                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6321                          * drivers that queue work while holding locks
6322                          * also taken in their write paths.
6323                          */
6324                         printk_deferred_enter();
6325                         show_pwq(pwq);
6326                         printk_deferred_exit();
6327                 }
6328                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6329                 /*
6330                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6331                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6332                  * hard lockup.
6333                  */
6334                 touch_nmi_watchdog();
6335         }
6336
6337 }
6338
6339 /**
6340  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
6341  * @pool: worker pool whose state will be printed
6342  */
6343 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
6344 {
6345         struct worker *worker;
6346         bool first = true;
6347         unsigned long irq_flags;
6348         unsigned long hung = 0;
6349
6350         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6351         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
6352                 goto next_pool;
6353
6354         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
6355         if (!list_empty(&pool->worklist))
6356                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
6357
6358         /*
6359          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
6360          * queue work while holding locks also taken in their write
6361          * paths.
6362          */
6363         printk_deferred_enter();
6364         pr_info("pool %d:", pool->id);
6365         pr_cont_pool_info(pool);
6366         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
6367         if (pool->manager)
6368                 pr_cont(" manager: %d",
6369                         task_pid_nr(pool->manager->task));
6370         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
6371                 pr_cont(" %s", first ? "idle: " : "");
6372                 pr_cont_worker_id(worker);
6373                 first = false;
6374         }
6375         pr_cont("\n");
6376         printk_deferred_exit();
6377 next_pool:
6378         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6379         /*
6380          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6381          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6382          * hard lockup.
6383          */
6384         touch_nmi_watchdog();
6385
6386 }
6387
6388 /**
6389  * show_all_workqueues - dump workqueue state
6390  *
6391  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
6392  */
6393 void show_all_workqueues(void)
6394 {
6395         struct workqueue_struct *wq;
6396         struct worker_pool *pool;
6397         int pi;
6398
6399         rcu_read_lock();
6400
6401         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
6402
6403         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
6404                 show_one_workqueue(wq);
6405
6406         for_each_pool(pool, pi)
6407                 show_one_worker_pool(pool);
6408
6409         rcu_read_unlock();
6410 }
6411
6412 /**
6413  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
6414  *
6415  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
6416  * still busy.
6417  */
6418 void show_freezable_workqueues(void)
6419 {
6420         struct workqueue_struct *wq;
6421
6422         rcu_read_lock();
6423
6424         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
6425
6426         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
6427                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6428                         continue;
6429                 show_one_workqueue(wq);
6430         }
6431
6432         rcu_read_unlock();
6433 }
6434
6435 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
6436 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
6437 {
6438         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
6439         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6440
6441         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
6442                 struct worker *worker = kthread_data(task);
6443                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
6444                 int off;
6445
6446                 off = format_worker_id(buf, size, worker, pool);
6447
6448                 if (pool) {
6449                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6450                         /*
6451                          * ->desc tracks information (wq name or
6452                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
6453                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
6454                          */
6455                         if (worker->desc[0] != '\0') {
6456                                 if (worker->current_work)
6457                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
6458                                                   worker->desc);
6459                                 else
6460                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
6461                                                   worker->desc);
6462                         }
6463                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6464                 }
6465         } else {
6466                 strscpy(buf, task->comm, size);
6467         }
6468
6469         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6470 }
6471
6472 #ifdef CONFIG_SMP
6473
6474 /*
6475  * CPU hotplug.
6476  *
6477  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
6478  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
6479  * pool which make migrating pending and scheduled works very
6480  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
6481  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
6482  * blocked draining impractical.
6483  *
6484  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
6485  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
6486  * cpu comes back online.
6487  */
6488
6489 static void unbind_workers(int cpu)
6490 {
6491         struct worker_pool *pool;
6492         struct worker *worker;
6493
6494         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6495                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6496                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6497
6498                 /*
6499                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
6500                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
6501                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
6502                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
6503                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
6504                  * is on the same cpu.
6505                  */
6506                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6507                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
6508
6509                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
6510
6511                 /*
6512                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
6513                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
6514                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
6515                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
6516                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
6517                  * are served by workers tied to the pool.
6518                  */
6519                 pool->nr_running = 0;
6520
6521                 /*
6522                  * With concurrency management just turned off, a busy
6523                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
6524                  * unbound chain execution of currently pending work items.
6525                  */
6526                 kick_pool(pool);
6527
6528                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6529
6530                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6531                         unbind_worker(worker);
6532
6533                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6534         }
6535 }
6536
6537 /**
6538  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
6539  * @pool: pool of interest
6540  *
6541  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
6542  */
6543 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
6544 {
6545         struct worker *worker;
6546
6547         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6548
6549         /*
6550          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
6551          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
6552          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
6553          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
6554          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
6555          */
6556         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6557                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
6558                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
6559                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
6560         }
6561
6562         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6563
6564         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6565
6566         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6567                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
6568
6569                 /*
6570                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
6571                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
6572                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
6573                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
6574                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
6575                  * concurrency management.  Note that when or whether
6576                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
6577                  *
6578                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6579                  * tested without holding any lock in
6580                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6581                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6582                  * management operations.
6583                  */
6584                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6585                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6586                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6587                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6588         }
6589
6590         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6591 }
6592
6593 /**
6594  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6595  * @pool: unbound pool of interest
6596  * @cpu: the CPU which is coming up
6597  *
6598  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6599  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6600  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6601  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6602  */
6603 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6604 {
6605         static cpumask_t cpumask;
6606         struct worker *worker;
6607
6608         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6609
6610         /* is @cpu allowed for @pool? */
6611         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6612                 return;
6613
6614         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6615
6616         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6617         for_each_pool_worker(worker, pool)
6618                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6619 }
6620
6621 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6622 {
6623         struct worker_pool *pool;
6624
6625         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6626                 if (pool->nr_workers)
6627                         continue;
6628                 if (!create_worker(pool))
6629                         return -ENOMEM;
6630         }
6631         return 0;
6632 }
6633
6634 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6635 {
6636         struct worker_pool *pool;
6637         struct workqueue_struct *wq;
6638         int pi;
6639
6640         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6641
6642         cpumask_set_cpu(cpu, wq_online_cpumask);
6643
6644         for_each_pool(pool, pi) {
6645                 /* BH pools aren't affected by hotplug */
6646                 if (pool->flags & POOL_BH)
6647                         continue;
6648
6649                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6650                 if (pool->cpu == cpu)
6651                         rebind_workers(pool);
6652                 else if (pool->cpu < 0)
6653                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6654                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6655         }
6656
6657         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6658         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6659                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6660
6661                 if (attrs) {
6662                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6663                         int tcpu;
6664
6665                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6666                                 unbound_wq_update_pwq(wq, tcpu);
6667
6668                         mutex_lock(&wq->mutex);
6669                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6670                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6671                 }
6672         }
6673
6674         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6675         return 0;
6676 }
6677
6678 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6679 {
6680         struct workqueue_struct *wq;
6681
6682         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6683         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6684                 return -1;
6685
6686         unbind_workers(cpu);
6687
6688         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6689         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6690
6691         cpumask_clear_cpu(cpu, wq_online_cpumask);
6692
6693         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6694                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6695
6696                 if (attrs) {
6697                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6698                         int tcpu;
6699
6700                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6701                                 unbound_wq_update_pwq(wq, tcpu);
6702
6703                         mutex_lock(&wq->mutex);
6704                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6705                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6706                 }
6707         }
6708         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6709
6710         return 0;
6711 }
6712
6713 struct work_for_cpu {
6714         struct work_struct work;
6715         long (*fn)(void *);
6716         void *arg;
6717         long ret;
6718 };
6719
6720 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6721 {
6722         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6723
6724         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6725 }
6726
6727 /**
6728  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6729  * @cpu: the cpu to run on
6730  * @fn: the function to run
6731  * @arg: the function arg
6732  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6733  *
6734  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6735  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6736  *
6737  * Return: The value @fn returns.
6738  */
6739 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6740                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6741 {
6742         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6743
6744         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6745         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6746         flush_work(&wfc.work);
6747         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6748         return wfc.ret;
6749 }
6750 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6751
6752 /**
6753  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6754  * @cpu: the cpu to run on
6755  * @fn:  the function to run
6756  * @arg: the function argument
6757  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6758  *
6759  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6760  * any locks which would prevent @fn from completing.
6761  *
6762  * Return: The value @fn returns.
6763  */
6764 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6765                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6766 {
6767         long ret = -ENODEV;
6768
6769         cpus_read_lock();
6770         if (cpu_online(cpu))
6771                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6772         cpus_read_unlock();
6773         return ret;
6774 }
6775 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6776 #endif /* CONFIG_SMP */
6777
6778 #ifdef CONFIG_FREEZER
6779
6780 /**
6781  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6782  *
6783  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6784  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6785  * pool->worklist.
6786  *
6787  * CONTEXT:
6788  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6789  */
6790 void freeze_workqueues_begin(void)
6791 {
6792         struct workqueue_struct *wq;
6793
6794         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6795
6796         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6797         workqueue_freezing = true;
6798
6799         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6800                 mutex_lock(&wq->mutex);
6801                 wq_adjust_max_active(wq);
6802                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6803         }
6804
6805         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6806 }
6807
6808 /**
6809  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6810  *
6811  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6812  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6813  *
6814  * CONTEXT:
6815  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6816  *
6817  * Return:
6818  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6819  * is complete.
6820  */
6821 bool freeze_workqueues_busy(void)
6822 {
6823         bool busy = false;
6824         struct workqueue_struct *wq;
6825         struct pool_workqueue *pwq;
6826
6827         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6828
6829         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6830
6831         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6832                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6833                         continue;
6834                 /*
6835                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6836                  * to peek without lock.
6837                  */
6838                 rcu_read_lock();
6839                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6840                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6841                         if (pwq->nr_active) {
6842                                 busy = true;
6843                                 rcu_read_unlock();
6844                                 goto out_unlock;
6845                         }
6846                 }
6847                 rcu_read_unlock();
6848         }
6849 out_unlock:
6850         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6851         return busy;
6852 }
6853
6854 /**
6855  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6856  *
6857  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6858  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6859  *
6860  * CONTEXT:
6861  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6862  */
6863 void thaw_workqueues(void)
6864 {
6865         struct workqueue_struct *wq;
6866
6867         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6868
6869         if (!workqueue_freezing)
6870                 goto out_unlock;
6871
6872         workqueue_freezing = false;
6873
6874         /* restore max_active and repopulate worklist */
6875         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6876                 mutex_lock(&wq->mutex);
6877                 wq_adjust_max_active(wq);
6878                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6879         }
6880
6881 out_unlock:
6882         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6883 }
6884 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6885
6886 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6887 {
6888         LIST_HEAD(ctxs);
6889         int ret = 0;
6890         struct workqueue_struct *wq;
6891         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6892
6893         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6894
6895         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6896                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || (wq->flags & __WQ_DESTROYING))
6897                         continue;
6898
6899                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6900                 if (IS_ERR(ctx)) {
6901                         ret = PTR_ERR(ctx);
6902                         break;
6903                 }
6904
6905                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6906         }
6907
6908         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6909                 if (!ret)
6910                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6911                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6912         }
6913
6914         if (!ret) {
6915                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6916                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6917                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6918         }
6919         return ret;
6920 }
6921
6922 /**
6923  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6924  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6925  *
6926  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6927  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask.
6928  */
6929 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6930 {
6931         cpumask_var_t cpumask;
6932         int ret = 0;
6933
6934         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6935                 return -ENOMEM;
6936
6937         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6938
6939         /*
6940          * If the operation fails, it will fall back to
6941          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6942          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6943          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6944          */
6945         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6946                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6947         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6948                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6949
6950         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6951         if (!ret)
6952                 cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6953
6954         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6955         free_cpumask_var(cpumask);
6956         return ret;
6957 }
6958
6959 static int parse_affn_scope(const char *val)
6960 {
6961         int i;
6962
6963         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6964                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6965                         return i;
6966         }
6967         return -EINVAL;
6968 }
6969
6970 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6971 {
6972         struct workqueue_struct *wq;
6973         int affn, cpu;
6974
6975         affn = parse_affn_scope(val);
6976         if (affn < 0)
6977                 return affn;
6978         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6979                 return -EINVAL;
6980
6981         cpus_read_lock();
6982         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6983
6984         wq_affn_dfl = affn;
6985
6986         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6987                 for_each_online_cpu(cpu)
6988                         unbound_wq_update_pwq(wq, cpu);
6989         }
6990
6991         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6992         cpus_read_unlock();
6993
6994         return 0;
6995 }
6996
6997 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6998 {
6999         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7000 }
7001
7002 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
7003         .set    = wq_affn_dfl_set,
7004         .get    = wq_affn_dfl_get,
7005 };
7006
7007 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
7008
7009 #ifdef CONFIG_SYSFS
7010 /*
7011  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
7012  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
7013  * following attributes.
7014  *
7015  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
7016  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
7017  *
7018  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
7019  *
7020  *  nice                RW int  : nice value of the workers
7021  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
7022  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
7023  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
7024  */
7025 struct wq_device {
7026         struct workqueue_struct         *wq;
7027         struct device                   dev;
7028 };
7029
7030 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
7031 {
7032         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7033
7034         return wq_dev->wq;
7035 }
7036
7037 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7038                             char *buf)
7039 {
7040         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7041
7042         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
7043 }
7044 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
7045
7046 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
7047                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7048 {
7049         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7050
7051         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
7052 }
7053
7054 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
7055                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
7056                                 size_t count)
7057 {
7058         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7059         int val;
7060
7061         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
7062                 return -EINVAL;
7063
7064         workqueue_set_max_active(wq, val);
7065         return count;
7066 }
7067 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
7068
7069 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
7070         &dev_attr_per_cpu.attr,
7071         &dev_attr_max_active.attr,
7072         NULL,
7073 };
7074 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
7075
7076 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7077                             char *buf)
7078 {
7079         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7080         int written;
7081
7082         mutex_lock(&wq->mutex);
7083         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
7084         mutex_unlock(&wq->mutex);
7085
7086         return written;
7087 }
7088
7089 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
7090 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
7091 {
7092         struct workqueue_attrs *attrs;
7093
7094         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
7095
7096         attrs = alloc_workqueue_attrs();
7097         if (!attrs)
7098                 return NULL;
7099
7100         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
7101         return attrs;
7102 }
7103
7104 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7105                              const char *buf, size_t count)
7106 {
7107         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7108         struct workqueue_attrs *attrs;
7109         int ret = -ENOMEM;
7110
7111         apply_wqattrs_lock();
7112
7113         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7114         if (!attrs)
7115                 goto out_unlock;
7116
7117         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
7118             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
7119                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7120         else
7121                 ret = -EINVAL;
7122
7123 out_unlock:
7124         apply_wqattrs_unlock();
7125         free_workqueue_attrs(attrs);
7126         return ret ?: count;
7127 }
7128
7129 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
7130                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7131 {
7132         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7133         int written;
7134
7135         mutex_lock(&wq->mutex);
7136         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
7137                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
7138         mutex_unlock(&wq->mutex);
7139         return written;
7140 }
7141
7142 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
7143                                 struct device_attribute *attr,
7144                                 const char *buf, size_t count)
7145 {
7146         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7147         struct workqueue_attrs *attrs;
7148         int ret = -ENOMEM;
7149
7150         apply_wqattrs_lock();
7151
7152         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7153         if (!attrs)
7154                 goto out_unlock;
7155
7156         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
7157         if (!ret)
7158                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7159
7160 out_unlock:
7161         apply_wqattrs_unlock();
7162         free_workqueue_attrs(attrs);
7163         return ret ?: count;
7164 }
7165
7166 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
7167                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
7168 {
7169         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7170         int written;
7171
7172         mutex_lock(&wq->mutex);
7173         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
7174                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
7175                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
7176                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7177         else
7178                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
7179                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
7180         mutex_unlock(&wq->mutex);
7181
7182         return written;
7183 }
7184
7185 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
7186                                    struct device_attribute *attr,
7187                                    const char *buf, size_t count)
7188 {
7189         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7190         struct workqueue_attrs *attrs;
7191         int affn, ret = -ENOMEM;
7192
7193         affn = parse_affn_scope(buf);
7194         if (affn < 0)
7195                 return affn;
7196
7197         apply_wqattrs_lock();
7198         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7199         if (attrs) {
7200                 attrs->affn_scope = affn;
7201                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7202         }
7203         apply_wqattrs_unlock();
7204         free_workqueue_attrs(attrs);
7205         return ret ?: count;
7206 }
7207
7208 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
7209                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
7210 {
7211         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7212
7213         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
7214                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
7215 }
7216
7217 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
7218                                         struct device_attribute *attr,
7219                                         const char *buf, size_t count)
7220 {
7221         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7222         struct workqueue_attrs *attrs;
7223         int v, ret = -ENOMEM;
7224
7225         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
7226                 return -EINVAL;
7227
7228         apply_wqattrs_lock();
7229         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7230         if (attrs) {
7231                 attrs->affn_strict = (bool)v;
7232                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7233         }
7234         apply_wqattrs_unlock();
7235         free_workqueue_attrs(attrs);
7236         return ret ?: count;
7237 }
7238
7239 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
7240         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
7241         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
7242         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
7243         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
7244         __ATTR_NULL,
7245 };
7246
7247 static const struct bus_type wq_subsys = {
7248         .name                           = "workqueue",
7249         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
7250 };
7251
7252 /**
7253  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
7254  *  @cpumask: the cpumask to set
7255  *
7256  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
7257  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
7258  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
7259  *
7260  *  Return:     0       - Success
7261  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
7262  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
7263  */
7264 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
7265 {
7266         int ret = -EINVAL;
7267
7268         /*
7269          * Not excluding isolated cpus on purpose.
7270          * If the user wishes to include them, we allow that.
7271          */
7272         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
7273         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
7274                 ret = 0;
7275                 apply_wqattrs_lock();
7276                 if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
7277                         ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
7278                 if (!ret)
7279                         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
7280                 apply_wqattrs_unlock();
7281         }
7282
7283         return ret;
7284 }
7285
7286 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
7287                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
7288 {
7289         int written;
7290
7291         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7292         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
7293         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7294
7295         return written;
7296 }
7297
7298 static ssize_t cpumask_requested_show(struct device *dev,
7299                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7300 {
7301         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
7302 }
7303 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_requested);
7304
7305 static ssize_t cpumask_isolated_show(struct device *dev,
7306                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7307 {
7308         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
7309 }
7310 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_isolated);
7311
7312 static ssize_t cpumask_show(struct device *dev,
7313                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7314 {
7315         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
7316 }
7317
7318 static ssize_t cpumask_store(struct device *dev,
7319                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
7320 {
7321         cpumask_var_t cpumask;
7322         int ret;
7323
7324         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
7325                 return -ENOMEM;
7326
7327         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
7328         if (!ret)
7329                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
7330
7331         free_cpumask_var(cpumask);
7332         return ret ? ret : count;
7333 }
7334 static DEVICE_ATTR_RW(cpumask);
7335
7336 static struct attribute *wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
7337         &dev_attr_cpumask.attr,
7338         &dev_attr_cpumask_requested.attr,
7339         &dev_attr_cpumask_isolated.attr,
7340         NULL,
7341 };
7342 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs_cpumask);
7343
7344 static int __init wq_sysfs_init(void)
7345 {
7346         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, wq_sysfs_cpumask_groups);
7347 }
7348 core_initcall(wq_sysfs_init);
7349
7350 static void wq_device_release(struct device *dev)
7351 {
7352         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7353
7354         kfree(wq_dev);
7355 }
7356
7357 /**
7358  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
7359  * @wq: the workqueue to register
7360  *
7361  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
7362  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
7363  * which is the preferred method.
7364  *
7365  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
7366  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
7367  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
7368  * attributes.
7369  *
7370  * Return: 0 on success, -errno on failure.
7371  */
7372 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
7373 {
7374         struct wq_device *wq_dev;
7375         int ret;
7376
7377         /*
7378          * Adjusting max_active breaks ordering guarantee.  Disallow exposing
7379          * ordered workqueues.
7380          */
7381         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
7382                 return -EINVAL;
7383
7384         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
7385         if (!wq_dev)
7386                 return -ENOMEM;
7387
7388         wq_dev->wq = wq;
7389         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
7390         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
7391         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
7392
7393         /*
7394          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
7395          * everything is ready.
7396          */
7397         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
7398
7399         ret = device_register(&wq_dev->dev);
7400         if (ret) {
7401                 put_device(&wq_dev->dev);
7402                 wq->wq_dev = NULL;
7403                 return ret;
7404         }
7405
7406         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7407                 struct device_attribute *attr;
7408
7409                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7410                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
7411                         if (ret) {
7412                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
7413                                 wq->wq_dev = NULL;
7414                                 return ret;
7415                         }
7416                 }
7417         }
7418
7419         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
7420         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
7421         return 0;
7422 }
7423
7424 /**
7425  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
7426  * @wq: the workqueue to unregister
7427  *
7428  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
7429  */
7430 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
7431 {
7432         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
7433
7434         if (!wq->wq_dev)
7435                 return;
7436
7437         wq->wq_dev = NULL;
7438         device_unregister(&wq_dev->dev);
7439 }
7440 #else   /* CONFIG_SYSFS */
7441 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
7442 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
7443
7444 /*
7445  * Workqueue watchdog.
7446  *
7447  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
7448  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
7449  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
7450  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
7451  * largely opaque.
7452  *
7453  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
7454  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
7455  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
7456  *
7457  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
7458  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
7459  * corresponding sysfs parameter file.
7460  */
7461 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
7462
7463 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
7464 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
7465
7466 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
7467 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
7468
7469 static unsigned int wq_panic_on_stall;
7470 module_param_named(panic_on_stall, wq_panic_on_stall, uint, 0644);
7471
7472 /*
7473  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
7474  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
7475  * Pending work items should be handled by another idle worker
7476  * in all other situations.
7477  */
7478 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
7479 {
7480         struct worker *worker;
7481         unsigned long irq_flags;
7482         int bkt;
7483
7484         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
7485
7486         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
7487                 if (task_is_running(worker->task)) {
7488                         /*
7489                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
7490                          * drivers that queue work while holding locks
7491                          * also taken in their write paths.
7492                          */
7493                         printk_deferred_enter();
7494
7495                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
7496                         sched_show_task(worker->task);
7497
7498                         printk_deferred_exit();
7499                 }
7500         }
7501
7502         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
7503 }
7504
7505 static void show_cpu_pools_hogs(void)
7506 {
7507         struct worker_pool *pool;
7508         int pi;
7509
7510         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
7511
7512         rcu_read_lock();
7513
7514         for_each_pool(pool, pi) {
7515                 if (pool->cpu_stall)
7516                         show_cpu_pool_hog(pool);
7517
7518         }
7519
7520         rcu_read_unlock();
7521 }
7522
7523 static void panic_on_wq_watchdog(void)
7524 {
7525         static unsigned int wq_stall;
7526
7527         if (wq_panic_on_stall) {
7528                 wq_stall++;
7529                 BUG_ON(wq_stall >= wq_panic_on_stall);
7530         }
7531 }
7532
7533 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
7534 {
7535         int cpu;
7536
7537         wq_watchdog_touched = jiffies;
7538         for_each_possible_cpu(cpu)
7539                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7540 }
7541
7542 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
7543 {
7544         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7545         bool lockup_detected = false;
7546         bool cpu_pool_stall = false;
7547         unsigned long now = jiffies;
7548         struct worker_pool *pool;
7549         int pi;
7550
7551         if (!thresh)
7552                 return;
7553
7554         rcu_read_lock();
7555
7556         for_each_pool(pool, pi) {
7557                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7558
7559                 pool->cpu_stall = false;
7560                 if (list_empty(&pool->worklist))
7561                         continue;
7562
7563                 /*
7564                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7565                  * the watchdog like a stall.
7566                  */
7567                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7568
7569                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7570                 if (pool->cpu >= 0)
7571                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7572                 else
7573                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7574                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7575
7576                 if (time_after(pool_ts, touched))
7577                         ts = pool_ts;
7578                 else
7579                         ts = touched;
7580
7581                 /* did we stall? */
7582                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7583                         lockup_detected = true;
7584                         if (pool->cpu >= 0 && !(pool->flags & POOL_BH)) {
7585                                 pool->cpu_stall = true;
7586                                 cpu_pool_stall = true;
7587                         }
7588                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7589                         pr_cont_pool_info(pool);
7590                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7591                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7592                 }
7593
7594
7595         }
7596
7597         rcu_read_unlock();
7598
7599         if (lockup_detected)
7600                 show_all_workqueues();
7601
7602         if (cpu_pool_stall)
7603                 show_cpu_pools_hogs();
7604
7605         if (lockup_detected)
7606                 panic_on_wq_watchdog();
7607
7608         wq_watchdog_reset_touched();
7609         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7610 }
7611
7612 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7613 {
7614         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7615         unsigned long touch_ts = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7616         unsigned long now = jiffies;
7617
7618         if (cpu >= 0)
7619                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = now;
7620         else
7621                 WARN_ONCE(1, "%s should be called with valid CPU", __func__);
7622
7623         /* Don't unnecessarily store to global cacheline */
7624         if (time_after(now, touch_ts + thresh / 4))
7625                 WRITE_ONCE(wq_watchdog_touched, jiffies);
7626 }
7627
7628 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7629 {
7630         wq_watchdog_thresh = 0;
7631         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7632
7633         if (thresh) {
7634                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7635                 wq_watchdog_reset_touched();
7636                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7637         }
7638 }
7639
7640 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7641                                         const struct kernel_param *kp)
7642 {
7643         unsigned long thresh;
7644         int ret;
7645
7646         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7647         if (ret)
7648                 return ret;
7649
7650         if (system_wq)
7651                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7652         else
7653                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7654
7655         return 0;
7656 }
7657
7658 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7659         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7660         .get    = param_get_ulong,
7661 };
7662
7663 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7664                 0644);
7665
7666 static void wq_watchdog_init(void)
7667 {
7668         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7669         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7670 }
7671
7672 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7673
7674 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7675
7676 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7677
7678 static void bh_pool_kick_normal(struct irq_work *irq_work)
7679 {
7680         raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
7681 }
7682
7683 static void bh_pool_kick_highpri(struct irq_work *irq_work)
7684 {
7685         raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
7686 }
7687
7688 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7689 {
7690         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7691                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7692                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7693                 return;
7694         }
7695
7696         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7697 }
7698
7699 static void __init init_cpu_worker_pool(struct worker_pool *pool, int cpu, int nice)
7700 {
7701         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7702         pool->cpu = cpu;
7703         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7704         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7705         pool->attrs->nice = nice;
7706         pool->attrs->affn_strict = true;
7707         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7708
7709         /* alloc pool ID */
7710         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7711         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7712         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7713 }
7714
7715 /**
7716  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7717  *
7718  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7719  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7720  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7721  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7722  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7723  * before early initcalls.
7724  */
7725 void __init workqueue_init_early(void)
7726 {
7727         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7728         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7729         void (*irq_work_fns[2])(struct irq_work *) = { bh_pool_kick_normal,
7730                                                        bh_pool_kick_highpri };
7731         int i, cpu;
7732
7733         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7734
7735         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_online_cpumask, GFP_KERNEL));
7736         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7737         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7738         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7739
7740         cpumask_copy(wq_online_cpumask, cpu_online_mask);
7741         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7742         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7743         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7744         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7745                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7746
7747         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7748
7749         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7750
7751         unbound_wq_update_pwq_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7752         BUG_ON(!unbound_wq_update_pwq_attrs_buf);
7753
7754         /*
7755          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7756          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7757          */
7758         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7759                 wq_power_efficient = true;
7760
7761         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7762         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7763         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7764         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7765         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7766
7767         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7768
7769         pt->nr_pods = 1;
7770         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7771         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7772         pt->cpu_pod[0] = 0;
7773
7774         /* initialize BH and CPU pools */
7775         for_each_possible_cpu(cpu) {
7776                 struct worker_pool *pool;
7777
7778                 i = 0;
7779                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu) {
7780                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i]);
7781                         pool->flags |= POOL_BH;
7782                         init_irq_work(bh_pool_irq_work(pool), irq_work_fns[i]);
7783                         i++;
7784                 }
7785
7786                 i = 0;
7787                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7788                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i++]);
7789         }
7790
7791         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7792         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7793                 struct workqueue_attrs *attrs;
7794
7795                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7796                 attrs->nice = std_nice[i];
7797                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7798
7799                 /*
7800                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7801                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7802                  */
7803                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7804                 attrs->nice = std_nice[i];
7805                 attrs->ordered = true;
7806                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7807         }
7808
7809         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7810         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7811         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7812         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7813                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7814         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7815                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7816         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7817                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7818         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7819                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7820                                               0);
7821         system_bh_wq = alloc_workqueue("events_bh", WQ_BH, 0);
7822         system_bh_highpri_wq = alloc_workqueue("events_bh_highpri",
7823                                                WQ_BH | WQ_HIGHPRI, 0);
7824         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7825                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7826                !system_power_efficient_wq ||
7827                !system_freezable_power_efficient_wq ||
7828                !system_bh_wq || !system_bh_highpri_wq);
7829 }
7830
7831 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7832 {
7833         unsigned long thresh;
7834         unsigned long bogo;
7835
7836         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7837         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7838
7839         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7840         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7841                 return;
7842
7843         /*
7844          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7845          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7846          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7847          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7848          * too low.
7849          *
7850          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7851          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7852          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7853          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7854          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7855          * usefulness.
7856          */
7857         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7858
7859         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7860         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7861         if (bogo < 4000)
7862                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7863
7864         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7865                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7866
7867         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7868 }
7869
7870 /**
7871  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7872  *
7873  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7874  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7875  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7876  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7877  * workers and enable future kworker creations.
7878  */
7879 void __init workqueue_init(void)
7880 {
7881         struct workqueue_struct *wq;
7882         struct worker_pool *pool;
7883         int cpu, bkt;
7884
7885         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7886
7887         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7888
7889         /*
7890          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7891          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7892          */
7893         for_each_possible_cpu(cpu) {
7894                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7895                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7896                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7897                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7898         }
7899
7900         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7901                 WARN(init_rescuer(wq),
7902                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7903                      wq->name);
7904         }
7905
7906         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7907
7908         /*
7909          * Create the initial workers. A BH pool has one pseudo worker that
7910          * represents the shared BH execution context and thus doesn't get
7911          * affected by hotplug events. Create the BH pseudo workers for all
7912          * possible CPUs here.
7913          */
7914         for_each_possible_cpu(cpu)
7915                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7916                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7917
7918         for_each_online_cpu(cpu) {
7919                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7920                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7921                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7922                 }
7923         }
7924
7925         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7926                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7927
7928         wq_online = true;
7929         wq_watchdog_init();
7930 }
7931
7932 /*
7933  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7934  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7935  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7936  */
7937 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7938                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7939 {
7940         int cur, pre, cpu, pod;
7941
7942         pt->nr_pods = 0;
7943
7944         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7945         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7946         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7947
7948         for_each_possible_cpu(cur) {
7949                 for_each_possible_cpu(pre) {
7950                         if (pre >= cur) {
7951                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7952                                 break;
7953                         }
7954                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7955                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7956                                 break;
7957                         }
7958                 }
7959         }
7960
7961         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7962         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7963         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7964         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7965
7966         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7967                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7968
7969         for_each_possible_cpu(cpu) {
7970                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7971                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7972         }
7973 }
7974
7975 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7976 {
7977         return false;
7978 }
7979
7980 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7981 {
7982 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7983         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7984 #else
7985         return false;
7986 #endif
7987 }
7988
7989 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7990 {
7991         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7992 }
7993
7994 /**
7995  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7996  *
7997  * This is the third step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7998  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7999  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
8000  */
8001 void __init workqueue_init_topology(void)
8002 {
8003         struct workqueue_struct *wq;
8004         int cpu;
8005
8006         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
8007         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
8008         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
8009         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
8010
8011         wq_topo_initialized = true;
8012
8013         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
8014
8015         /*
8016          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
8017          * worker pool. Explicitly call unbound_wq_update_pwq() on all workqueue
8018          * and CPU combinations to apply per-pod sharing.
8019          */
8020         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
8021                 for_each_online_cpu(cpu)
8022                         unbound_wq_update_pwq(wq, cpu);
8023                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
8024                         mutex_lock(&wq->mutex);
8025                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
8026                         mutex_unlock(&wq->mutex);
8027                 }
8028         }
8029
8030         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
8031 }
8032
8033 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
8034 {
8035         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
8036         dump_stack();
8037 }
8038 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
8039
8040 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
8041 {
8042         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
8043                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
8044                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
8045         }
8046
8047         return 1;
8048 }
8049 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);
This page took 0.474422 seconds and 4 git commands to generate.