]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/workqueue.c
workqueue: Implement system-wide nr_active enforcement for unbound workqueues
[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/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/sched/debug.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/kvm_para.h>
55 #include <linux/delay.h>
56
57 #include "workqueue_internal.h"
58
59 enum worker_pool_flags {
60         /*
61          * worker_pool flags
62          *
63          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
64          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
65          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
66          * is in effect.
67          *
68          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
69          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
70          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
71          *
72          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
73          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
74          * worker_attach_to_pool() is in progress.
75          */
76         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
77         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
78 };
79
80 enum worker_flags {
81         /* worker flags */
82         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
83         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
84         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
85         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
86         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
87         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
88
89         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
90                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
91 };
92
93 enum wq_internal_consts {
94         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
95
96         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
97         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
98
99         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
100         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
101
102         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
103                                                 /* call for help after 10ms
104                                                    (min two ticks) */
105         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
106         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
107
108         /*
109          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
110          * all cpus.  Give MIN_NICE.
111          */
112         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
113         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
114
115         WQ_NAME_LEN             = 32,
116 };
117
118 /*
119  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
120  *
121  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
122  *    everyone else.
123  *
124  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
125  *    only be modified and accessed from the local cpu.
126  *
127  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
128  *
129  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
130  *     reads.
131  *
132  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
133  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
134  *    kworker.
135  *
136  * S: Only modified by worker self.
137  *
138  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
139  *
140  * PL: wq_pool_mutex protected.
141  *
142  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
143  *
144  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
145  *
146  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
147  *      RCU for reads.
148  *
149  * WQ: wq->mutex protected.
150  *
151  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
152  *
153  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
154  *     with READ_ONCE() without locking.
155  *
156  * MD: wq_mayday_lock protected.
157  *
158  * WD: Used internally by the watchdog.
159  */
160
161 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
162
163 struct worker_pool {
164         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
165         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
166         int                     node;           /* I: the associated node ID */
167         int                     id;             /* I: pool ID */
168         unsigned int            flags;          /* L: flags */
169
170         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
171         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
172
173         /*
174          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
175          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
176          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
177          * guaranteed to see if the counter reached zero.
178          */
179         int                     nr_running;
180
181         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
182
183         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
184         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
185
186         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
187         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
188         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
189
190         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
191
192         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
193         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
194                                                 /* L: hash of busy workers */
195
196         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
197         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
198         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
199         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
200
201         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
202
203         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
204         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
205         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
206
207         /*
208          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
209          * from get_work_pool().
210          */
211         struct rcu_head         rcu;
212 };
213
214 /*
215  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
216  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
217  */
218 enum pool_workqueue_stats {
219         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
220         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
221         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
222         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
223         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
224         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
225         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
226         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
227
228         PWQ_NR_STATS,
229 };
230
231 /*
232  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
233  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
234  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
235  * number of flag bits.
236  */
237 struct pool_workqueue {
238         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
239         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
240         int                     work_color;     /* L: current color */
241         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
242         int                     refcnt;         /* L: reference count */
243         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
244                                                 /* L: nr of in_flight works */
245
246         /*
247          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
248          *
249          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
250          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
251          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
252          *
253          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
254          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
255          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
256          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
257          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
258          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
259          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
260          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
261          */
262         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
263         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
264         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
265         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
266         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
267
268         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
269
270         /*
271          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
272          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
273          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
274          * grabbing wq->mutex.
275          */
276         struct kthread_work     release_work;
277         struct rcu_head         rcu;
278 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
279
280 /*
281  * Structure used to wait for workqueue flush.
282  */
283 struct wq_flusher {
284         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
285         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
286         struct completion       done;           /* flush completion */
287 };
288
289 struct wq_device;
290
291 /*
292  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
293  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
294  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
295  * the counting and enforcement is per NUMA node.
296  *
297  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
298  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
299  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
300  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
301  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
302  * round-robin order.
303  */
304 struct wq_node_nr_active {
305         int                     max;            /* per-node max_active */
306         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
307         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
308         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
309 };
310
311 /*
312  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
313  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
314  */
315 struct workqueue_struct {
316         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
317         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
318
319         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
320         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
321         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
322         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
323         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
324         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
325         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
326
327         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
328         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
329
330         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
331
332         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
333         int                     max_active;     /* WO: max active works */
334         int                     min_active;     /* WO: min active works */
335         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
336         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
337
338         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
339         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
340
341 #ifdef CONFIG_SYSFS
342         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
343 #endif
344 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
345         char                    *lock_name;
346         struct lock_class_key   key;
347         struct lockdep_map      lockdep_map;
348 #endif
349         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
350
351         /*
352          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
353          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
354          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
355          */
356         struct rcu_head         rcu;
357
358         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
359         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
360         struct pool_workqueue __percpu __rcu **cpu_pwq; /* I: per-cpu pwqs */
361         struct wq_node_nr_active *node_nr_active[]; /* I: per-node nr_active */
362 };
363
364 static struct kmem_cache *pwq_cache;
365
366 /*
367  * Each pod type describes how CPUs should be grouped for unbound workqueues.
368  * See the comment above workqueue_attrs->affn_scope.
369  */
370 struct wq_pod_type {
371         int                     nr_pods;        /* number of pods */
372         cpumask_var_t           *pod_cpus;      /* pod -> cpus */
373         int                     *pod_node;      /* pod -> node */
374         int                     *cpu_pod;       /* cpu -> pod */
375 };
376
377 static struct wq_pod_type wq_pod_types[WQ_AFFN_NR_TYPES];
378 static enum wq_affn_scope wq_affn_dfl = WQ_AFFN_CACHE;
379
380 static const char *wq_affn_names[WQ_AFFN_NR_TYPES] = {
381         [WQ_AFFN_DFL]                   = "default",
382         [WQ_AFFN_CPU]                   = "cpu",
383         [WQ_AFFN_SMT]                   = "smt",
384         [WQ_AFFN_CACHE]                 = "cache",
385         [WQ_AFFN_NUMA]                  = "numa",
386         [WQ_AFFN_SYSTEM]                = "system",
387 };
388
389 /*
390  * Per-cpu work items which run for longer than the following threshold are
391  * automatically considered CPU intensive and excluded from concurrency
392  * management to prevent them from noticeably delaying other per-cpu work items.
393  * ULONG_MAX indicates that the user hasn't overridden it with a boot parameter.
394  * The actual value is initialized in wq_cpu_intensive_thresh_init().
395  */
396 static unsigned long wq_cpu_intensive_thresh_us = ULONG_MAX;
397 module_param_named(cpu_intensive_thresh_us, wq_cpu_intensive_thresh_us, ulong, 0644);
398
399 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
400 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
401 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
402
403 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
404
405 /* buf for wq_update_unbound_pod_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
406 static struct workqueue_attrs *wq_update_pod_attrs_buf;
407
408 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
409 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
410 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
411 /* wait for manager to go away */
412 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
413
414 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
415 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
416
417 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
418 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
419
420 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
421 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
422
423 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
424 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
425
426 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
427 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
428
429 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
430 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
431
432 /*
433  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
434  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
435  * to uncover usages which depend on it.
436  */
437 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
438 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
439 #else
440 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
441 #endif
442 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
443
444 /* the per-cpu worker pools */
445 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
446
447 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
448
449 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
450 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
451
452 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
453 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
454
455 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
456 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
457
458 /*
459  * I: kthread_worker to release pwq's. pwq release needs to be bounced to a
460  * process context while holding a pool lock. Bounce to a dedicated kthread
461  * worker to avoid A-A deadlocks.
462  */
463 static struct kthread_worker *pwq_release_worker __ro_after_init;
464
465 struct workqueue_struct *system_wq __ro_after_init;
466 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
467 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __ro_after_init;
468 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
469 struct workqueue_struct *system_long_wq __ro_after_init;
470 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
471 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __ro_after_init;
472 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
473 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __ro_after_init;
474 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
475 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __ro_after_init;
476 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
477 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __ro_after_init;
478 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
479
480 static int worker_thread(void *__worker);
481 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
482 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
483 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
484
485 #define CREATE_TRACE_POINTS
486 #include <trace/events/workqueue.h>
487
488 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
489         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
490                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
491                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
492
493 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
494         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
495                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
496                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
497                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
498
499 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
500         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
501              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
502              (pool)++)
503
504 /**
505  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
506  * @pool: iteration cursor
507  * @pi: integer used for iteration
508  *
509  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
510  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
511  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
512  *
513  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
514  * ignored.
515  */
516 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
517         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
518                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
519                 else
520
521 /**
522  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
523  * @worker: iteration cursor
524  * @pool: worker_pool to iterate workers of
525  *
526  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
527  *
528  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
529  * ignored.
530  */
531 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
532         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
533                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
534                 else
535
536 /**
537  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
538  * @pwq: iteration cursor
539  * @wq: the target workqueue
540  *
541  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
542  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
543  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
544  *
545  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
546  * ignored.
547  */
548 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
549         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
550                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
551
552 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
553
554 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
555
556 static void *work_debug_hint(void *addr)
557 {
558         return ((struct work_struct *) addr)->func;
559 }
560
561 static bool work_is_static_object(void *addr)
562 {
563         struct work_struct *work = addr;
564
565         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
566 }
567
568 /*
569  * fixup_init is called when:
570  * - an active object is initialized
571  */
572 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
573 {
574         struct work_struct *work = addr;
575
576         switch (state) {
577         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
578                 cancel_work_sync(work);
579                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
580                 return true;
581         default:
582                 return false;
583         }
584 }
585
586 /*
587  * fixup_free is called when:
588  * - an active object is freed
589  */
590 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
591 {
592         struct work_struct *work = addr;
593
594         switch (state) {
595         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
596                 cancel_work_sync(work);
597                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
598                 return true;
599         default:
600                 return false;
601         }
602 }
603
604 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
605         .name           = "work_struct",
606         .debug_hint     = work_debug_hint,
607         .is_static_object = work_is_static_object,
608         .fixup_init     = work_fixup_init,
609         .fixup_free     = work_fixup_free,
610 };
611
612 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
613 {
614         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
615 }
616
617 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
618 {
619         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
620 }
621
622 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
623 {
624         if (onstack)
625                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
626         else
627                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
628 }
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
630
631 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
632 {
633         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
634 }
635 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
636
637 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
638 {
639         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
640         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
641 }
642 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
643
644 #else
645 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
646 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
647 #endif
648
649 /**
650  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
651  * @pool: the pool pointer of interest
652  *
653  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
654  * successfully, -errno on failure.
655  */
656 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
657 {
658         int ret;
659
660         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
661
662         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
663                         GFP_KERNEL);
664         if (ret >= 0) {
665                 pool->id = ret;
666                 return 0;
667         }
668         return ret;
669 }
670
671 static struct pool_workqueue __rcu **
672 unbound_pwq_slot(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
673 {
674        if (cpu >= 0)
675                return per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
676        else
677                return &wq->dfl_pwq;
678 }
679
680 /* @cpu < 0 for dfl_pwq */
681 static struct pool_workqueue *unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
682 {
683         return rcu_dereference_check(*unbound_pwq_slot(wq, cpu),
684                                      lockdep_is_held(&wq_pool_mutex) ||
685                                      lockdep_is_held(&wq->mutex));
686 }
687
688 /**
689  * unbound_effective_cpumask - effective cpumask of an unbound workqueue
690  * @wq: workqueue of interest
691  *
692  * @wq->unbound_attrs->cpumask contains the cpumask requested by the user which
693  * is masked with wq_unbound_cpumask to determine the effective cpumask. The
694  * default pwq is always mapped to the pool with the current effective cpumask.
695  */
696 static struct cpumask *unbound_effective_cpumask(struct workqueue_struct *wq)
697 {
698         return unbound_pwq(wq, -1)->pool->attrs->__pod_cpumask;
699 }
700
701 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
702 {
703         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
704 }
705
706 static int get_work_color(unsigned long work_data)
707 {
708         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
709                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
710 }
711
712 static int work_next_color(int color)
713 {
714         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
715 }
716
717 /*
718  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
719  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
720  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
721  *
722  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
723  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
724  * work->data.  These functions should only be called while the work is
725  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
726  *
727  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
728  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
729  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
730  * available only while the work item is queued.
731  *
732  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
733  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
734  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
735  * try to steal the PENDING bit.
736  */
737 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
738                                  unsigned long flags)
739 {
740         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
741         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
742 }
743
744 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
745                          unsigned long extra_flags)
746 {
747         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
748                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
749 }
750
751 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
752                                            int pool_id)
753 {
754         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
755                       WORK_STRUCT_PENDING);
756 }
757
758 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
759                                             int pool_id)
760 {
761         /*
762          * The following wmb is paired with the implied mb in
763          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
764          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
765          * owner.
766          */
767         smp_wmb();
768         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
769         /*
770          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
771          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
772          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
773          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
774          * the same @work.  E.g. consider this case:
775          *
776          *   CPU#0                         CPU#1
777          *   ----------------------------  --------------------------------
778          *
779          * 1  STORE event_indicated
780          * 2  queue_work_on() {
781          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
782          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
783          * 5                                 set_work_data() # clear bit
784          * 6                                 smp_mb()
785          * 7                               work->current_func() {
786          * 8                                  LOAD event_indicated
787          *                                 }
788          *
789          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
790          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
791          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
792          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
793          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
794          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
795          * before actual STORE.
796          */
797         smp_mb();
798 }
799
800 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
801 {
802         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
803         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
804 }
805
806 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
807 {
808         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
809 }
810
811 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
812 {
813         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
814
815         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
816                 return work_struct_pwq(data);
817         else
818                 return NULL;
819 }
820
821 /**
822  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
823  * @work: the work item of interest
824  *
825  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
826  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
827  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
828  *
829  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
830  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
831  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
832  * returned pool is and stays online.
833  *
834  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
835  */
836 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
837 {
838         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
839         int pool_id;
840
841         assert_rcu_or_pool_mutex();
842
843         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
844                 return work_struct_pwq(data)->pool;
845
846         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
847         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
848                 return NULL;
849
850         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
851 }
852
853 /**
854  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
855  * @work: the work item of interest
856  *
857  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
858  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
859  */
860 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
861 {
862         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
863
864         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
865                 return work_struct_pwq(data)->pool->id;
866
867         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
868 }
869
870 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
871 {
872         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
873
874         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
875         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
876 }
877
878 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
879 {
880         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
881
882         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
883 }
884
885 /*
886  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
887  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
888  * they're being called with pool->lock held.
889  */
890
891 /*
892  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
893  * running workers.
894  *
895  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
896  * function will always return %true for unbound pools as long as the
897  * worklist isn't empty.
898  */
899 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
900 {
901         return !list_empty(&pool->worklist) && !pool->nr_running;
902 }
903
904 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
905 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
906 {
907         return pool->nr_idle;
908 }
909
910 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
911 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
912 {
913         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
914 }
915
916 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
917 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
918 {
919         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
920 }
921
922 /* Do we have too many workers and should some go away? */
923 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
924 {
925         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
926         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
927         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
928
929         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
930 }
931
932 /**
933  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
934  * @worker: self
935  * @flags: flags to set
936  *
937  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
938  */
939 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
940 {
941         struct worker_pool *pool = worker->pool;
942
943         lockdep_assert_held(&pool->lock);
944
945         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
946         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
947             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
948                 pool->nr_running--;
949         }
950
951         worker->flags |= flags;
952 }
953
954 /**
955  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
956  * @worker: self
957  * @flags: flags to clear
958  *
959  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
960  */
961 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
962 {
963         struct worker_pool *pool = worker->pool;
964         unsigned int oflags = worker->flags;
965
966         lockdep_assert_held(&pool->lock);
967
968         worker->flags &= ~flags;
969
970         /*
971          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
972          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
973          * of multiple flags, not a single flag.
974          */
975         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
976                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
977                         pool->nr_running++;
978 }
979
980 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
981 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
982 {
983         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
984                 return NULL;
985
986         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
987 }
988
989 /**
990  * worker_enter_idle - enter idle state
991  * @worker: worker which is entering idle state
992  *
993  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
994  * necessary.
995  *
996  * LOCKING:
997  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
998  */
999 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1000 {
1001         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1002
1003         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1004             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1005                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1006                 return;
1007
1008         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1009         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1010         pool->nr_idle++;
1011         worker->last_active = jiffies;
1012
1013         /* idle_list is LIFO */
1014         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1015
1016         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1017                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1018
1019         /* Sanity check nr_running. */
1020         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * worker_leave_idle - leave idle state
1025  * @worker: worker which is leaving idle state
1026  *
1027  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1028  *
1029  * LOCKING:
1030  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1031  */
1032 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1033 {
1034         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1035
1036         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1037                 return;
1038         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1039         pool->nr_idle--;
1040         list_del_init(&worker->entry);
1041 }
1042
1043 /**
1044  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1045  * @pool: pool of interest
1046  * @work: work to find worker for
1047  *
1048  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1049  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1050  * to match, its current execution should match the address of @work and
1051  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1052  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1053  * being executed.
1054  *
1055  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1056  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1057  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1058  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1059  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1060  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1061  *
1062  * This function checks the work item address and work function to avoid
1063  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1064  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1065  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1066  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1067  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1068  *
1069  * CONTEXT:
1070  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1071  *
1072  * Return:
1073  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1074  * otherwise.
1075  */
1076 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1077                                                  struct work_struct *work)
1078 {
1079         struct worker *worker;
1080
1081         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1082                                (unsigned long)work)
1083                 if (worker->current_work == work &&
1084                     worker->current_func == work->func)
1085                         return worker;
1086
1087         return NULL;
1088 }
1089
1090 /**
1091  * move_linked_works - move linked works to a list
1092  * @work: start of series of works to be scheduled
1093  * @head: target list to append @work to
1094  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1095  *
1096  * Schedule linked works starting from @work to @head. Work series to be
1097  * scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1098  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor. See assign_work() for details on
1099  * @nextp.
1100  *
1101  * CONTEXT:
1102  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1103  */
1104 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1105                               struct work_struct **nextp)
1106 {
1107         struct work_struct *n;
1108
1109         /*
1110          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1111          * use NULL for list head.
1112          */
1113         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1114                 list_move_tail(&work->entry, head);
1115                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1116                         break;
1117         }
1118
1119         /*
1120          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1121          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1122          * needs to be updated.
1123          */
1124         if (nextp)
1125                 *nextp = n;
1126 }
1127
1128 /**
1129  * assign_work - assign a work item and its linked work items to a worker
1130  * @work: work to assign
1131  * @worker: worker to assign to
1132  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1133  *
1134  * Assign @work and its linked work items to @worker. If @work is already being
1135  * executed by another worker in the same pool, it'll be punted there.
1136  *
1137  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of the last
1138  * scheduled work. This allows assign_work() to be nested inside
1139  * list_for_each_entry_safe().
1140  *
1141  * Returns %true if @work was successfully assigned to @worker. %false if @work
1142  * was punted to another worker already executing it.
1143  */
1144 static bool assign_work(struct work_struct *work, struct worker *worker,
1145                         struct work_struct **nextp)
1146 {
1147         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1148         struct worker *collision;
1149
1150         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1151
1152         /*
1153          * A single work shouldn't be executed concurrently by multiple workers.
1154          * __queue_work() ensures that @work doesn't jump to a different pool
1155          * while still running in the previous pool. Here, we should ensure that
1156          * @work is not executed concurrently by multiple workers from the same
1157          * pool. Check whether anyone is already processing the work. If so,
1158          * defer the work to the currently executing one.
1159          */
1160         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1161         if (unlikely(collision)) {
1162                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, nextp);
1163                 return false;
1164         }
1165
1166         move_linked_works(work, &worker->scheduled, nextp);
1167         return true;
1168 }
1169
1170 /**
1171  * kick_pool - wake up an idle worker if necessary
1172  * @pool: pool to kick
1173  *
1174  * @pool may have pending work items. Wake up worker if necessary. Returns
1175  * whether a worker was woken up.
1176  */
1177 static bool kick_pool(struct worker_pool *pool)
1178 {
1179         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
1180         struct task_struct *p;
1181
1182         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1183
1184         if (!need_more_worker(pool) || !worker)
1185                 return false;
1186
1187         p = worker->task;
1188
1189 #ifdef CONFIG_SMP
1190         /*
1191          * Idle @worker is about to execute @work and waking up provides an
1192          * opportunity to migrate @worker at a lower cost by setting the task's
1193          * wake_cpu field. Let's see if we want to move @worker to improve
1194          * execution locality.
1195          *
1196          * We're waking the worker that went idle the latest and there's some
1197          * chance that @worker is marked idle but hasn't gone off CPU yet. If
1198          * so, setting the wake_cpu won't do anything. As this is a best-effort
1199          * optimization and the race window is narrow, let's leave as-is for
1200          * now. If this becomes pronounced, we can skip over workers which are
1201          * still on cpu when picking an idle worker.
1202          *
1203          * If @pool has non-strict affinity, @worker might have ended up outside
1204          * its affinity scope. Repatriate.
1205          */
1206         if (!pool->attrs->affn_strict &&
1207             !cpumask_test_cpu(p->wake_cpu, pool->attrs->__pod_cpumask)) {
1208                 struct work_struct *work = list_first_entry(&pool->worklist,
1209                                                 struct work_struct, entry);
1210                 p->wake_cpu = cpumask_any_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask);
1211                 get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1212         }
1213 #endif
1214         wake_up_process(p);
1215         return true;
1216 }
1217
1218 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1219
1220 /*
1221  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1222  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1223  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1224  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1225  * should be using an unbound workqueue instead.
1226  *
1227  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1228  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1229  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1230  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1231  */
1232 #define WCI_MAX_ENTS 128
1233
1234 struct wci_ent {
1235         work_func_t             func;
1236         atomic64_t              cnt;
1237         struct hlist_node       hash_node;
1238 };
1239
1240 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1241 static int wci_nr_ents;
1242 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1243 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1244
1245 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1246 {
1247         struct wci_ent *ent;
1248
1249         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1250                                    (unsigned long)func) {
1251                 if (ent->func == func)
1252                         return ent;
1253         }
1254         return NULL;
1255 }
1256
1257 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1258 {
1259         struct wci_ent *ent;
1260
1261 restart:
1262         ent = wci_find_ent(func);
1263         if (ent) {
1264                 u64 cnt;
1265
1266                 /*
1267                  * Start reporting from the fourth time and back off
1268                  * exponentially.
1269                  */
1270                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1271                 if (cnt >= 4 && is_power_of_2(cnt))
1272                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1273                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1274                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1275                 return;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1280          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1281          * noise already.
1282          */
1283         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1284                 return;
1285
1286         raw_spin_lock(&wci_lock);
1287
1288         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1289                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1290                 return;
1291         }
1292
1293         if (wci_find_ent(func)) {
1294                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1295                 goto restart;
1296         }
1297
1298         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1299         ent->func = func;
1300         atomic64_set(&ent->cnt, 1);
1301         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1302
1303         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1304 }
1305
1306 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1307 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1308 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1309
1310 /**
1311  * wq_worker_running - a worker is running again
1312  * @task: task waking up
1313  *
1314  * This function is called when a worker returns from schedule()
1315  */
1316 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1317 {
1318         struct worker *worker = kthread_data(task);
1319
1320         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1321                 return;
1322
1323         /*
1324          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1325          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1326          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1327          * pool. Protect against such race.
1328          */
1329         preempt_disable();
1330         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1331                 worker->pool->nr_running++;
1332         preempt_enable();
1333
1334         /*
1335          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1336          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1337          */
1338         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1339
1340         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1341 }
1342
1343 /**
1344  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1345  * @task: task going to sleep
1346  *
1347  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1348  * going to sleep.
1349  */
1350 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1351 {
1352         struct worker *worker = kthread_data(task);
1353         struct worker_pool *pool;
1354
1355         /*
1356          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1357          * workers, also reach here, let's not access anything before
1358          * checking NOT_RUNNING.
1359          */
1360         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1361                 return;
1362
1363         pool = worker->pool;
1364
1365         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1366         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1367                 return;
1368
1369         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1370         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1371
1372         /*
1373          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1374          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1375          * and nr_running has been reset.
1376          */
1377         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1378                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1379                 return;
1380         }
1381
1382         pool->nr_running--;
1383         if (kick_pool(pool))
1384                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1385
1386         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1391  * @task: task currently running
1392  *
1393  * Called from scheduler_tick(). We're in the IRQ context and the current
1394  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1395  */
1396 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1397 {
1398         struct worker *worker = kthread_data(task);
1399         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1400         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1401
1402         if (!pwq)
1403                 return;
1404
1405         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1406
1407         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1408                 return;
1409
1410         /*
1411          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1412          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1413          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1414          *
1415          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1416          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1417          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1418          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1419          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1420          * We probably want to make this prettier in the future.
1421          */
1422         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1423             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1424             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1425                 return;
1426
1427         raw_spin_lock(&pool->lock);
1428
1429         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1430         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1431         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1432
1433         if (kick_pool(pool))
1434                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1435
1436         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1437 }
1438
1439 /**
1440  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1441  * @task: Task to retrieve last work function of.
1442  *
1443  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1444  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1445  *
1446  * CONTEXT:
1447  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1448  *
1449  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1450  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1451  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1452  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1453  *
1454  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1455  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1456  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1457  * is guaranteed to not be processing any works.
1458  *
1459  * Return:
1460  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1461  * hasn't executed any work yet.
1462  */
1463 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1464 {
1465         struct worker *worker = kthread_data(task);
1466
1467         return worker->last_func;
1468 }
1469
1470 /**
1471  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1472  * @wq: workqueue of interest
1473  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1474  *
1475  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1476  *
1477  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1478  *
1479  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1480  *
1481  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1482  */
1483 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1484                                                    int node)
1485 {
1486         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1487                 return NULL;
1488
1489         if (node == NUMA_NO_NODE)
1490                 node = nr_node_ids;
1491
1492         return wq->node_nr_active[node];
1493 }
1494
1495 /**
1496  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1497  * @wq: workqueue to update
1498  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1499  *
1500  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1501  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1502  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1503  */
1504 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1505 {
1506         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1507         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1508         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1509         int total_cpus, node;
1510
1511         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1512
1513         if (!cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1514                 off_cpu = -1;
1515
1516         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1517         if (off_cpu >= 0)
1518                 total_cpus--;
1519
1520         for_each_node(node) {
1521                 int node_cpus;
1522
1523                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1524                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1525                         node_cpus--;
1526
1527                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1528                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1529                               min_active, max_active);
1530         }
1531
1532         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = min_active;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1537  * @pwq: pool_workqueue to get
1538  *
1539  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1540  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1541  */
1542 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1543 {
1544         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1545         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1546         pwq->refcnt++;
1547 }
1548
1549 /**
1550  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1551  * @pwq: pool_workqueue to put
1552  *
1553  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1554  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1555  */
1556 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1557 {
1558         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1559         if (likely(--pwq->refcnt))
1560                 return;
1561         /*
1562          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1563          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1564          */
1565         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1566 }
1567
1568 /**
1569  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1570  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1571  *
1572  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1573  */
1574 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1575 {
1576         if (pwq) {
1577                 /*
1578                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1579                  * following lock operations are safe.
1580                  */
1581                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1582                 put_pwq(pwq);
1583                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1584         }
1585 }
1586
1587 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1588 {
1589         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1590 }
1591
1592 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1593                                 struct work_struct *work)
1594 {
1595         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1596
1597         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1598         trace_workqueue_activate_work(work);
1599         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1600                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1601         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1602         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1603 }
1604
1605 /**
1606  * pwq_activate_work - Activate a work item if inactive
1607  * @pwq: pool_workqueue @work belongs to
1608  * @work: work item to activate
1609  *
1610  * Returns %true if activated. %false if already active.
1611  */
1612 static bool pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1613                               struct work_struct *work)
1614 {
1615         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1616         struct wq_node_nr_active *nna;
1617
1618         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1619
1620         if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1621                 return false;
1622
1623         nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1624         if (nna)
1625                 atomic_inc(&nna->nr);
1626
1627         pwq->nr_active++;
1628         __pwq_activate_work(pwq, work);
1629         return true;
1630 }
1631
1632 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1633 {
1634         int max = READ_ONCE(nna->max);
1635
1636         while (true) {
1637                 int old, tmp;
1638
1639                 old = atomic_read(&nna->nr);
1640                 if (old >= max)
1641                         return false;
1642                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1643                 if (tmp == old)
1644                         return true;
1645         }
1646 }
1647
1648 /**
1649  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1650  * @pwq: pool_workqueue of interest
1651  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1652  *
1653  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1654  * successfully obtained. %false otherwise.
1655  */
1656 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1657 {
1658         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1659         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1660         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1661         bool obtained = false;
1662
1663         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1664
1665         if (!nna) {
1666                 /* per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1667                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1668                 goto out;
1669         }
1670
1671         /*
1672          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1673          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1674          * concurrency level. Don't jump the line.
1675          *
1676          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1677          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1678          * increase it. This is indicated by @fill.
1679          */
1680         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1681                 goto out;
1682
1683         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1684         if (obtained)
1685                 goto out;
1686
1687         /*
1688          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1689          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1690          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1691          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1692          * $nna->pending_pwqs.
1693          */
1694         raw_spin_lock(&nna->lock);
1695
1696         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1697                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1698         else if (likely(!fill))
1699                 goto out_unlock;
1700
1701         smp_mb();
1702
1703         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1704
1705         /*
1706          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1707          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1708          */
1709         if (obtained && likely(!fill))
1710                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1711
1712 out_unlock:
1713         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1714 out:
1715         if (obtained)
1716                 pwq->nr_active++;
1717         return obtained;
1718 }
1719
1720 /**
1721  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1722  * @pwq: pool_workqueue of interest
1723  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1724  *
1725  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1726  * max_active limit.
1727  *
1728  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1729  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1730  */
1731 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1732 {
1733         struct work_struct *work =
1734                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1735                                          struct work_struct, entry);
1736
1737         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1738                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1739                 return true;
1740         } else {
1741                 return false;
1742         }
1743 }
1744
1745 /**
1746  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1747  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1748  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1749  *
1750  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1751  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1752  */
1753 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1754                                       struct worker_pool *caller_pool)
1755 {
1756         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1757         struct pool_workqueue *pwq;
1758         struct work_struct *work;
1759
1760         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1761
1762         raw_spin_lock(&nna->lock);
1763 retry:
1764         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1765                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1766         if (!pwq)
1767                 goto out_unlock;
1768
1769         /*
1770          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1771          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1772          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1773          * nested inside pool locks.
1774          */
1775         if (pwq->pool != locked_pool) {
1776                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1777                 locked_pool = pwq->pool;
1778                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1779                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1780                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1781                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1782                         goto retry;
1783                 }
1784         }
1785
1786         /*
1787          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1788          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1789          */
1790         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1791                                         struct work_struct, entry);
1792         if (!work) {
1793                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1794                 goto retry;
1795         }
1796
1797         /*
1798          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1799          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1800          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1801          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1802          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1803          */
1804         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1805                 pwq->nr_active++;
1806                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1807
1808                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1809                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1810                 else
1811                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1812
1813                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1814                 if (pwq->pool != caller_pool)
1815                         kick_pool(pwq->pool);
1816         }
1817
1818 out_unlock:
1819         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1820         if (locked_pool != caller_pool) {
1821                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1822                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1823         }
1824 }
1825
1826 /**
1827  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1828  * @pwq: pool_workqueue of interest
1829  *
1830  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1831  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1832  */
1833 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1834 {
1835         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1836         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1837
1838         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1839
1840         /*
1841          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1842          * workqueues.
1843          */
1844         pwq->nr_active--;
1845
1846         /*
1847          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1848          * inactive work item on @pwq itself.
1849          */
1850         if (!nna) {
1851                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1852                 return;
1853         }
1854
1855         /*
1856          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1857          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1858          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1859          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1860          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1861          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1862          * decremented $nna->nr.
1863          *
1864          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1865          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1866          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1867          * This maintains the forward progress guarantee.
1868          */
1869         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1870                 return;
1871
1872         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1873                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1874 }
1875
1876 /**
1877  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1878  * @pwq: pwq of interest
1879  * @work_data: work_data of work which left the queue
1880  *
1881  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1882  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1883  *
1884  * NOTE:
1885  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
1886  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
1887  * work item is complete.
1888  *
1889  * CONTEXT:
1890  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1891  */
1892 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1893 {
1894         int color = get_work_color(work_data);
1895
1896         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1897                 pwq_dec_nr_active(pwq);
1898
1899         pwq->nr_in_flight[color]--;
1900
1901         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1902         if (likely(pwq->flush_color != color))
1903                 goto out_put;
1904
1905         /* are there still in-flight works? */
1906         if (pwq->nr_in_flight[color])
1907                 goto out_put;
1908
1909         /* this pwq is done, clear flush_color */
1910         pwq->flush_color = -1;
1911
1912         /*
1913          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1914          * will handle the rest.
1915          */
1916         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1917                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1918 out_put:
1919         put_pwq(pwq);
1920 }
1921
1922 /**
1923  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1924  * @work: work item to steal
1925  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1926  * @flags: place to store irq state
1927  *
1928  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1929  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1930  *
1931  * Return:
1932  *
1933  *  ========    ================================================================
1934  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1935  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1936  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1937  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1938  *              for arbitrarily long
1939  *  ========    ================================================================
1940  *
1941  * Note:
1942  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1943  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1944  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1945  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1946  *
1947  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1948  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1949  *
1950  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1951  */
1952 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1953                                unsigned long *flags)
1954 {
1955         struct worker_pool *pool;
1956         struct pool_workqueue *pwq;
1957
1958         local_irq_save(*flags);
1959
1960         /* try to steal the timer if it exists */
1961         if (is_dwork) {
1962                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1963
1964                 /*
1965                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1966                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1967                  * running on the local CPU.
1968                  */
1969                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1970                         return 1;
1971         }
1972
1973         /* try to claim PENDING the normal way */
1974         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1975                 return 0;
1976
1977         rcu_read_lock();
1978         /*
1979          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1980          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1981          */
1982         pool = get_work_pool(work);
1983         if (!pool)
1984                 goto fail;
1985
1986         raw_spin_lock(&pool->lock);
1987         /*
1988          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1989          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1990          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1991          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1992          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1993          * item is currently queued on that pool.
1994          */
1995         pwq = get_work_pwq(work);
1996         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1997                 debug_work_deactivate(work);
1998
1999                 /*
2000                  * A cancelable inactive work item must be in the
2001                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2002                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2003                  *
2004                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
2005                  * it might have linked barrier work items which, if left
2006                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2007                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
2008                  * item is activated before grabbing.
2009                  */
2010                 pwq_activate_work(pwq, work);
2011
2012                 list_del_init(&work->entry);
2013
2014                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
2015                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
2016
2017                 /* must be the last step, see the function comment */
2018                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, *work_data_bits(work));
2019
2020                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2021                 rcu_read_unlock();
2022                 return 1;
2023         }
2024         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2025 fail:
2026         rcu_read_unlock();
2027         local_irq_restore(*flags);
2028         if (work_is_canceling(work))
2029                 return -ENOENT;
2030         cpu_relax();
2031         return -EAGAIN;
2032 }
2033
2034 /**
2035  * insert_work - insert a work into a pool
2036  * @pwq: pwq @work belongs to
2037  * @work: work to insert
2038  * @head: insertion point
2039  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2040  *
2041  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2042  * work_struct flags.
2043  *
2044  * CONTEXT:
2045  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2046  */
2047 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2048                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2049 {
2050         debug_work_activate(work);
2051
2052         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2053         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2054
2055         /* we own @work, set data and link */
2056         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2057         list_add_tail(&work->entry, head);
2058         get_pwq(pwq);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2063  * same workqueue.
2064  */
2065 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2066 {
2067         struct worker *worker;
2068
2069         worker = current_wq_worker();
2070         /*
2071          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2072          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2073          */
2074         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2079  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2080  * avoid perturbing sensitive tasks.
2081  */
2082 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2083 {
2084         int new_cpu;
2085
2086         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2087                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2088                         return cpu;
2089         } else {
2090                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2091         }
2092
2093         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2094         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2095         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2096                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2097                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2098                         return cpu;
2099         }
2100         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2101
2102         return new_cpu;
2103 }
2104
2105 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2106                          struct work_struct *work)
2107 {
2108         struct pool_workqueue *pwq;
2109         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2110         unsigned int work_flags;
2111         unsigned int req_cpu = cpu;
2112
2113         /*
2114          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2115          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2116          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2117          * happen with IRQ disabled.
2118          */
2119         lockdep_assert_irqs_disabled();
2120
2121
2122         /*
2123          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2124          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2125          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2126          */
2127         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2128                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2129                 return;
2130         rcu_read_lock();
2131 retry:
2132         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2133         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2134                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2135                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2136                 else
2137                         cpu = raw_smp_processor_id();
2138         }
2139
2140         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2141         pool = pwq->pool;
2142
2143         /*
2144          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2145          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2146          * pool to guarantee non-reentrancy.
2147          */
2148         last_pool = get_work_pool(work);
2149         if (last_pool && last_pool != pool) {
2150                 struct worker *worker;
2151
2152                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2153
2154                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2155
2156                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2157                         pwq = worker->current_pwq;
2158                         pool = pwq->pool;
2159                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2160                 } else {
2161                         /* meh... not running there, queue here */
2162                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2163                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2164                 }
2165         } else {
2166                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2167         }
2168
2169         /*
2170          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2171          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2172          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2173          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2174          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2175          */
2176         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2177                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2178                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2179                         cpu_relax();
2180                         goto retry;
2181                 }
2182                 /* oops */
2183                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2184                           wq->name, cpu);
2185         }
2186
2187         /* pwq determined, queue */
2188         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2189
2190         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2191                 goto out;
2192
2193         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2194         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2195
2196         /*
2197          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2198          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2199          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2200          */
2201         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2202                 if (list_empty(&pool->worklist))
2203                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2204
2205                 trace_workqueue_activate_work(work);
2206                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2207                 kick_pool(pool);
2208         } else {
2209                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2210                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2211         }
2212
2213 out:
2214         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2215         rcu_read_unlock();
2216 }
2217
2218 /**
2219  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2220  * @cpu: CPU number to execute work on
2221  * @wq: workqueue to use
2222  * @work: work to queue
2223  *
2224  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2225  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2226  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2227  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2228  * online will get a splat.
2229  *
2230  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2231  */
2232 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2233                    struct work_struct *work)
2234 {
2235         bool ret = false;
2236         unsigned long flags;
2237
2238         local_irq_save(flags);
2239
2240         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2241                 __queue_work(cpu, wq, work);
2242                 ret = true;
2243         }
2244
2245         local_irq_restore(flags);
2246         return ret;
2247 }
2248 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2249
2250 /**
2251  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2252  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2253  *
2254  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2255  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2256  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2257  * available CPU if we need to schedule this work.
2258  */
2259 static int select_numa_node_cpu(int node)
2260 {
2261         int cpu;
2262
2263         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2264         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2265                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2266
2267         /* Use local node/cpu if we are already there */
2268         cpu = raw_smp_processor_id();
2269         if (node == cpu_to_node(cpu))
2270                 return cpu;
2271
2272         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2273         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2274
2275         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2276         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2277 }
2278
2279 /**
2280  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2281  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2282  * @wq: workqueue to use
2283  * @work: work to queue
2284  *
2285  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2286  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2287  * NUMA node.
2288  *
2289  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2290  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2291  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2292  *
2293  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2294  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2295  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2296  *
2297  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2298  */
2299 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2300                      struct work_struct *work)
2301 {
2302         unsigned long flags;
2303         bool ret = false;
2304
2305         /*
2306          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2307          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2308          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2309          *
2310          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2311          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2312          * some round robin type logic.
2313          */
2314         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2315
2316         local_irq_save(flags);
2317
2318         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2319                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2320
2321                 __queue_work(cpu, wq, work);
2322                 ret = true;
2323         }
2324
2325         local_irq_restore(flags);
2326         return ret;
2327 }
2328 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2329
2330 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2331 {
2332         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2333
2334         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2335         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2336 }
2337 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2338
2339 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2340                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2341 {
2342         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2343         struct work_struct *work = &dwork->work;
2344
2345         WARN_ON_ONCE(!wq);
2346         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2347         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2348         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2349
2350         /*
2351          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2352          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2353          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2354          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2355          */
2356         if (!delay) {
2357                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2358                 return;
2359         }
2360
2361         dwork->wq = wq;
2362         dwork->cpu = cpu;
2363         timer->expires = jiffies + delay;
2364
2365         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
2366                 add_timer_on(timer, cpu);
2367         else
2368                 add_timer(timer);
2369 }
2370
2371 /**
2372  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2373  * @cpu: CPU number to execute work on
2374  * @wq: workqueue to use
2375  * @dwork: work to queue
2376  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2377  *
2378  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2379  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2380  * execution.
2381  */
2382 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2383                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2384 {
2385         struct work_struct *work = &dwork->work;
2386         bool ret = false;
2387         unsigned long flags;
2388
2389         /* read the comment in __queue_work() */
2390         local_irq_save(flags);
2391
2392         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2393                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2394                 ret = true;
2395         }
2396
2397         local_irq_restore(flags);
2398         return ret;
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2401
2402 /**
2403  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2404  * @cpu: CPU number to execute work on
2405  * @wq: workqueue to use
2406  * @dwork: work to queue
2407  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2408  *
2409  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2410  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2411  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2412  * current state.
2413  *
2414  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2415  * pending and its timer was modified.
2416  *
2417  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2418  * See try_to_grab_pending() for details.
2419  */
2420 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2421                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2422 {
2423         unsigned long flags;
2424         int ret;
2425
2426         do {
2427                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2428         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2429
2430         if (likely(ret >= 0)) {
2431                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2432                 local_irq_restore(flags);
2433         }
2434
2435         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
2436         return ret;
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2439
2440 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2441 {
2442         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2443
2444         /* read the comment in __queue_work() */
2445         local_irq_disable();
2446         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2447         local_irq_enable();
2448 }
2449
2450 /**
2451  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2452  * @wq: workqueue to use
2453  * @rwork: work to queue
2454  *
2455  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2456  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2457  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2458  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2459  */
2460 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2461 {
2462         struct work_struct *work = &rwork->work;
2463
2464         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2465                 rwork->wq = wq;
2466                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2467                 return true;
2468         }
2469
2470         return false;
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2473
2474 static struct worker *alloc_worker(int node)
2475 {
2476         struct worker *worker;
2477
2478         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2479         if (worker) {
2480                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2481                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2482                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2483                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2484                 worker->flags = WORKER_PREP;
2485         }
2486         return worker;
2487 }
2488
2489 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2490 {
2491         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2492                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2493         else
2494                 return pool->attrs->cpumask;
2495 }
2496
2497 /**
2498  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2499  * @worker: worker to be attached
2500  * @pool: the target pool
2501  *
2502  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2503  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2504  * cpu-[un]hotplugs.
2505  */
2506 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2507                                    struct worker_pool *pool)
2508 {
2509         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2510
2511         /*
2512          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
2513          * stable across this function.  See the comments above the flag
2514          * definition for details.
2515          */
2516         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
2517                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2518         else
2519                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2520
2521         if (worker->rescue_wq)
2522                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2523
2524         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2525         worker->pool = pool;
2526
2527         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2528 }
2529
2530 /**
2531  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2532  * @worker: worker which is attached to its pool
2533  *
2534  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2535  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2536  * other reference to the pool.
2537  */
2538 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2539 {
2540         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2541         struct completion *detach_completion = NULL;
2542
2543         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2544
2545         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2546         list_del(&worker->node);
2547         worker->pool = NULL;
2548
2549         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
2550                 detach_completion = pool->detach_completion;
2551         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2552
2553         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2554         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2555
2556         if (detach_completion)
2557                 complete(detach_completion);
2558 }
2559
2560 /**
2561  * create_worker - create a new workqueue worker
2562  * @pool: pool the new worker will belong to
2563  *
2564  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2565  *
2566  * CONTEXT:
2567  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2568  *
2569  * Return:
2570  * Pointer to the newly created worker.
2571  */
2572 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2573 {
2574         struct worker *worker;
2575         int id;
2576         char id_buf[23];
2577
2578         /* ID is needed to determine kthread name */
2579         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2580         if (id < 0) {
2581                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2582                             ERR_PTR(id));
2583                 return NULL;
2584         }
2585
2586         worker = alloc_worker(pool->node);
2587         if (!worker) {
2588                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2589                 goto fail;
2590         }
2591
2592         worker->id = id;
2593
2594         if (pool->cpu >= 0)
2595                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
2596                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2597         else
2598                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
2599
2600         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
2601                                               "kworker/%s", id_buf);
2602         if (IS_ERR(worker->task)) {
2603                 if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2604                         pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
2605                                id_buf);
2606                 } else {
2607                         pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2608                                     worker->task);
2609                 }
2610                 goto fail;
2611         }
2612
2613         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2614         kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2615
2616         /* successful, attach the worker to the pool */
2617         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2618
2619         /* start the newly created worker */
2620         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2621
2622         worker->pool->nr_workers++;
2623         worker_enter_idle(worker);
2624
2625         /*
2626          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2627          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2628          * wake it up explicitly.
2629          */
2630         wake_up_process(worker->task);
2631
2632         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2633
2634         return worker;
2635
2636 fail:
2637         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2638         kfree(worker);
2639         return NULL;
2640 }
2641
2642 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2643 {
2644         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2645
2646         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2647         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2648                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2649         else
2650                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2651 }
2652
2653 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2654 {
2655         struct worker *worker, *tmp;
2656
2657         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2658                 list_del_init(&worker->entry);
2659                 unbind_worker(worker);
2660                 /*
2661                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2662                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2663                  * wouldn't have gotten here.
2664                  *
2665                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2666                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2667                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2668                  * outside of pool->lock.
2669                  */
2670                 wake_up_process(worker->task);
2671         }
2672 }
2673
2674 /**
2675  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2676  * @worker: worker to be destroyed
2677  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2678  *
2679  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2680  * should be idle.
2681  *
2682  * CONTEXT:
2683  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2684  */
2685 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2686 {
2687         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2688
2689         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2690         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2691
2692         /* sanity check frenzy */
2693         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2694             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2695             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2696                 return;
2697
2698         pool->nr_workers--;
2699         pool->nr_idle--;
2700
2701         worker->flags |= WORKER_DIE;
2702
2703         list_move(&worker->entry, list);
2704         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2705 }
2706
2707 /**
2708  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2709  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2710  *
2711  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2712  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2713  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2714  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2715  * it expire and re-evaluate things from there.
2716  */
2717 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2718 {
2719         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2720         bool do_cull = false;
2721
2722         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2723                 return;
2724
2725         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2726
2727         if (too_many_workers(pool)) {
2728                 struct worker *worker;
2729                 unsigned long expires;
2730
2731                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2732                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2733                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2734                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2735
2736                 if (!do_cull)
2737                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2738         }
2739         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2740
2741         if (do_cull)
2742                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2743 }
2744
2745 /**
2746  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2747  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2748  *
2749  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2750  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2751  *
2752  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2753  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2754  * context, hence the split between timer callback and work item.
2755  */
2756 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2757 {
2758         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2759         LIST_HEAD(cull_list);
2760
2761         /*
2762          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2763          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2764          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2765          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2766          */
2767         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2768         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2769
2770         while (too_many_workers(pool)) {
2771                 struct worker *worker;
2772                 unsigned long expires;
2773
2774                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2775                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2776
2777                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2778                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2779                         break;
2780                 }
2781
2782                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2783         }
2784
2785         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2786         wake_dying_workers(&cull_list);
2787         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2788 }
2789
2790 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2791 {
2792         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2793         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2794
2795         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2796
2797         if (!wq->rescuer)
2798                 return;
2799
2800         /* mayday mayday mayday */
2801         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2802                 /*
2803                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2804                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2805                  * rescuer is done with it.
2806                  */
2807                 get_pwq(pwq);
2808                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2809                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2810                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
2811         }
2812 }
2813
2814 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2815 {
2816         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2817         struct work_struct *work;
2818
2819         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2820         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2821
2822         if (need_to_create_worker(pool)) {
2823                 /*
2824                  * We've been trying to create a new worker but
2825                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2826                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2827                  * rescuers.
2828                  */
2829                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2830                         send_mayday(work);
2831         }
2832
2833         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2834         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2835
2836         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2837 }
2838
2839 /**
2840  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2841  * @pool: pool to create a new worker for
2842  *
2843  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2844  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2845  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2846  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2847  * possible allocation deadlock.
2848  *
2849  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2850  * may_start_working() %true.
2851  *
2852  * LOCKING:
2853  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2854  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2855  * manager.
2856  */
2857 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2858 __releases(&pool->lock)
2859 __acquires(&pool->lock)
2860 {
2861 restart:
2862         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2863
2864         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2865         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2866
2867         while (true) {
2868                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2869                         break;
2870
2871                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2872
2873                 if (!need_to_create_worker(pool))
2874                         break;
2875         }
2876
2877         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2878         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2879         /*
2880          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2881          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2882          * already become busy.
2883          */
2884         if (need_to_create_worker(pool))
2885                 goto restart;
2886 }
2887
2888 /**
2889  * manage_workers - manage worker pool
2890  * @worker: self
2891  *
2892  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2893  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2894  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2895  *
2896  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2897  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2898  * and may_start_working() is true.
2899  *
2900  * CONTEXT:
2901  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2902  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2903  *
2904  * Return:
2905  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2906  * start processing works, %true if management function was performed and
2907  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2908  * no longer be true.
2909  */
2910 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2911 {
2912         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2913
2914         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2915                 return false;
2916
2917         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2918         pool->manager = worker;
2919
2920         maybe_create_worker(pool);
2921
2922         pool->manager = NULL;
2923         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2924         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2925         return true;
2926 }
2927
2928 /**
2929  * process_one_work - process single work
2930  * @worker: self
2931  * @work: work to process
2932  *
2933  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2934  * process a single work including synchronization against and
2935  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2936  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2937  * call this function to process a work.
2938  *
2939  * CONTEXT:
2940  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2941  */
2942 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2943 __releases(&pool->lock)
2944 __acquires(&pool->lock)
2945 {
2946         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2947         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2948         unsigned long work_data;
2949 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2950         /*
2951          * It is permissible to free the struct work_struct from
2952          * inside the function that is called from it, this we need to
2953          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2954          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2955          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2956          */
2957         struct lockdep_map lockdep_map;
2958
2959         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2960 #endif
2961         /* ensure we're on the correct CPU */
2962         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2963                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2964
2965         /* claim and dequeue */
2966         debug_work_deactivate(work);
2967         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2968         worker->current_work = work;
2969         worker->current_func = work->func;
2970         worker->current_pwq = pwq;
2971         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
2972         work_data = *work_data_bits(work);
2973         worker->current_color = get_work_color(work_data);
2974
2975         /*
2976          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2977          * overridden through set_worker_desc().
2978          */
2979         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2980
2981         list_del_init(&work->entry);
2982
2983         /*
2984          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2985          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2986          * of concurrency management and the next code block will chain
2987          * execution of the pending work items.
2988          */
2989         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
2990                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2991
2992         /*
2993          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
2994          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
2995          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
2996          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2997          */
2998         kick_pool(pool);
2999
3000         /*
3001          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3002          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3003          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3004          * disabled.
3005          */
3006         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
3007
3008         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3009         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3010
3011         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3012         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3013         /*
3014          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3015          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3016          *
3017          * However, that would result in:
3018          *
3019          *   A(W1)
3020          *   WFC(C)
3021          *              A(W1)
3022          *              C(C)
3023          *
3024          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3025          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3026          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3027          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3028          * these locks.
3029          *
3030          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3031          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3032          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3033          */
3034         lockdep_invariant_state(true);
3035         trace_workqueue_execute_start(work);
3036         worker->current_func(work);
3037         /*
3038          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3039          * point will only record its address.
3040          */
3041         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3042         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3043         lock_map_release(&lockdep_map);
3044         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3045
3046         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0 ||
3047                      rcu_preempt_depth() > 0)) {
3048                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d/%d\n"
3049                        "     last function: %ps\n",
3050                        current->comm, preempt_count(), rcu_preempt_depth(),
3051                        task_pid_nr(current), worker->current_func);
3052                 debug_show_held_locks(current);
3053                 dump_stack();
3054         }
3055
3056         /*
3057          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3058          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3059          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3060          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3061          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3062          * the same condition doesn't freeze RCU.
3063          */
3064         cond_resched();
3065
3066         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3067
3068         /*
3069          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3070          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3071          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3072          */
3073         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3074
3075         /* tag the worker for identification in schedule() */
3076         worker->last_func = worker->current_func;
3077
3078         /* we're done with it, release */
3079         hash_del(&worker->hentry);
3080         worker->current_work = NULL;
3081         worker->current_func = NULL;
3082         worker->current_pwq = NULL;
3083         worker->current_color = INT_MAX;
3084
3085         /* must be the last step, see the function comment */
3086         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3087 }
3088
3089 /**
3090  * process_scheduled_works - process scheduled works
3091  * @worker: self
3092  *
3093  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3094  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3095  * fetches a work from the top and executes it.
3096  *
3097  * CONTEXT:
3098  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3099  * multiple times.
3100  */
3101 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3102 {
3103         struct work_struct *work;
3104         bool first = true;
3105
3106         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3107                                                 struct work_struct, entry))) {
3108                 if (first) {
3109                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3110                         first = false;
3111                 }
3112                 process_one_work(worker, work);
3113         }
3114 }
3115
3116 static void set_pf_worker(bool val)
3117 {
3118         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3119         if (val)
3120                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3121         else
3122                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3123         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3124 }
3125
3126 /**
3127  * worker_thread - the worker thread function
3128  * @__worker: self
3129  *
3130  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3131  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3132  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3133  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3134  * will be explained in rescuer_thread().
3135  *
3136  * Return: 0
3137  */
3138 static int worker_thread(void *__worker)
3139 {
3140         struct worker *worker = __worker;
3141         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3142
3143         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3144         set_pf_worker(true);
3145 woke_up:
3146         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3147
3148         /* am I supposed to die? */
3149         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3150                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3151                 set_pf_worker(false);
3152
3153                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
3154                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3155                 worker_detach_from_pool(worker);
3156                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
3157                 kfree(worker);
3158                 return 0;
3159         }
3160
3161         worker_leave_idle(worker);
3162 recheck:
3163         /* no more worker necessary? */
3164         if (!need_more_worker(pool))
3165                 goto sleep;
3166
3167         /* do we need to manage? */
3168         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3169                 goto recheck;
3170
3171         /*
3172          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3173          * preparing to process a work or actually processing it.
3174          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3175          */
3176         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3177
3178         /*
3179          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3180          * worker or that someone else has already assumed the manager
3181          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3182          * management if applicable and concurrency management is restored
3183          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3184          */
3185         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3186
3187         do {
3188                 struct work_struct *work =
3189                         list_first_entry(&pool->worklist,
3190                                          struct work_struct, entry);
3191
3192                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3193                         process_scheduled_works(worker);
3194         } while (keep_working(pool));
3195
3196         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3197 sleep:
3198         /*
3199          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3200          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3201          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3202          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3203          * event.
3204          */
3205         worker_enter_idle(worker);
3206         __set_current_state(TASK_IDLE);
3207         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3208         schedule();
3209         goto woke_up;
3210 }
3211
3212 /**
3213  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3214  * @__rescuer: self
3215  *
3216  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3217  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3218  *
3219  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3220  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3221  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3222  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3223  * the problem rescuer solves.
3224  *
3225  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3226  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3227  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3228  *
3229  * This should happen rarely.
3230  *
3231  * Return: 0
3232  */
3233 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3234 {
3235         struct worker *rescuer = __rescuer;
3236         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3237         bool should_stop;
3238
3239         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3240
3241         /*
3242          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3243          * doesn't participate in concurrency management.
3244          */
3245         set_pf_worker(true);
3246 repeat:
3247         set_current_state(TASK_IDLE);
3248
3249         /*
3250          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3251          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3252          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3253          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3254          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3255          * list is always empty on exit.
3256          */
3257         should_stop = kthread_should_stop();
3258
3259         /* see whether any pwq is asking for help */
3260         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3261
3262         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3263                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3264                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3265                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3266                 struct work_struct *work, *n;
3267
3268                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3269                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3270
3271                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3272
3273                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3274
3275                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3276
3277                 /*
3278                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3279                  * process'em.
3280                  */
3281                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3282                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3283                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3284                             assign_work(work, rescuer, &n))
3285                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3286                 }
3287
3288                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3289                         process_scheduled_works(rescuer);
3290
3291                         /*
3292                          * The above execution of rescued work items could
3293                          * have created more to rescue through
3294                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3295                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3296                          * that such back-to-back work items, which may be
3297                          * being used to relieve memory pressure, don't
3298                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3299                          */
3300                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3301                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3302                                 /*
3303                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3304                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3305                                  */
3306                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3307                                         get_pwq(pwq);
3308                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3309                                 }
3310                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3311                         }
3312                 }
3313
3314                 /*
3315                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3316                  * go away while we're still attached to it.
3317                  */
3318                 put_pwq(pwq);
3319
3320                 /*
3321                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3322                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3323                  */
3324                 kick_pool(pool);
3325
3326                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3327
3328                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3329
3330                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3331         }
3332
3333         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3334
3335         if (should_stop) {
3336                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3337                 set_pf_worker(false);
3338                 return 0;
3339         }
3340
3341         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3342         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3343         schedule();
3344         goto repeat;
3345 }
3346
3347 /**
3348  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3349  * @target_wq: workqueue being flushed
3350  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3351  *
3352  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3353  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3354  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3355  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3356  * a deadlock.
3357  */
3358 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3359                                    struct work_struct *target_work)
3360 {
3361         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3362         struct worker *worker;
3363
3364         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3365                 return;
3366
3367         worker = current_wq_worker();
3368
3369         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3370                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3371                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3372         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3373                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3374                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3375                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3376                   target_wq->name, target_func);
3377 }
3378
3379 struct wq_barrier {
3380         struct work_struct      work;
3381         struct completion       done;
3382         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3383 };
3384
3385 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3386 {
3387         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3388         complete(&barr->done);
3389 }
3390
3391 /**
3392  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3393  * @pwq: pwq to insert barrier into
3394  * @barr: wq_barrier to insert
3395  * @target: target work to attach @barr to
3396  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3397  *
3398  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3399  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3400  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3401  * cpu.
3402  *
3403  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3404  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3405  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3406  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3407  * after a work with LINKED flag set.
3408  *
3409  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3410  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3411  *
3412  * CONTEXT:
3413  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3414  */
3415 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3416                               struct wq_barrier *barr,
3417                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3418 {
3419         unsigned int work_flags = 0;
3420         unsigned int work_color;
3421         struct list_head *head;
3422
3423         /*
3424          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3425          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3426          * checks and call back into the fixup functions where we
3427          * might deadlock.
3428          */
3429         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
3430         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3431
3432         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3433
3434         barr->task = current;
3435
3436         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3437         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3438
3439         /*
3440          * If @target is currently being executed, schedule the
3441          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3442          */
3443         if (worker) {
3444                 head = worker->scheduled.next;
3445                 work_color = worker->current_color;
3446         } else {
3447                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3448
3449                 head = target->entry.next;
3450                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3451                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3452                 work_color = get_work_color(*bits);
3453                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3454         }
3455
3456         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3457         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3458
3459         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3460 }
3461
3462 /**
3463  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3464  * @wq: workqueue being flushed
3465  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3466  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3467  *
3468  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3469  *
3470  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3471  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3472  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3473  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3474  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3475  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3476  *
3477  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3478  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3479  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3480  * is returned.
3481  *
3482  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3483  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3484  * advanced to @work_color.
3485  *
3486  * CONTEXT:
3487  * mutex_lock(wq->mutex).
3488  *
3489  * Return:
3490  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3491  * otherwise.
3492  */
3493 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3494                                       int flush_color, int work_color)
3495 {
3496         bool wait = false;
3497         struct pool_workqueue *pwq;
3498
3499         if (flush_color >= 0) {
3500                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3501                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3502         }
3503
3504         for_each_pwq(pwq, wq) {
3505                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3506
3507                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3508
3509                 if (flush_color >= 0) {
3510                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3511
3512                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3513                                 pwq->flush_color = flush_color;
3514                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3515                                 wait = true;
3516                         }
3517                 }
3518
3519                 if (work_color >= 0) {
3520                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3521                         pwq->work_color = work_color;
3522                 }
3523
3524                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3525         }
3526
3527         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3528                 complete(&wq->first_flusher->done);
3529
3530         return wait;
3531 }
3532
3533 /**
3534  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3535  * @wq: workqueue to flush
3536  *
3537  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3538  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3539  */
3540 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3541 {
3542         struct wq_flusher this_flusher = {
3543                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3544                 .flush_color = -1,
3545                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
3546         };
3547         int next_color;
3548
3549         if (WARN_ON(!wq_online))
3550                 return;
3551
3552         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
3553         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
3554
3555         mutex_lock(&wq->mutex);
3556
3557         /*
3558          * Start-to-wait phase
3559          */
3560         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3561
3562         if (next_color != wq->flush_color) {
3563                 /*
3564                  * Color space is not full.  The current work_color
3565                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3566                  * by one.
3567                  */
3568                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3569                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3570                 wq->work_color = next_color;
3571
3572                 if (!wq->first_flusher) {
3573                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3574                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3575
3576                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3577
3578                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3579                                                        wq->work_color)) {
3580                                 /* nothing to flush, done */
3581                                 wq->flush_color = next_color;
3582                                 wq->first_flusher = NULL;
3583                                 goto out_unlock;
3584                         }
3585                 } else {
3586                         /* wait in queue */
3587                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3588                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3589                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3590                 }
3591         } else {
3592                 /*
3593                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3594                  * The next flush completion will assign us
3595                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3596                  */
3597                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3598         }
3599
3600         check_flush_dependency(wq, NULL);
3601
3602         mutex_unlock(&wq->mutex);
3603
3604         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3605
3606         /*
3607          * Wake-up-and-cascade phase
3608          *
3609          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3610          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3611          */
3612         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
3613                 return;
3614
3615         mutex_lock(&wq->mutex);
3616
3617         /* we might have raced, check again with mutex held */
3618         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
3619                 goto out_unlock;
3620
3621         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
3622
3623         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
3624         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3625
3626         while (true) {
3627                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3628
3629                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3630                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3631                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
3632                                 break;
3633                         list_del_init(&next->list);
3634                         complete(&next->done);
3635                 }
3636
3637                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
3638                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
3639
3640                 /* this flush_color is finished, advance by one */
3641                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
3642
3643                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
3644                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
3645                         /*
3646                          * Assign the same color to all overflowed
3647                          * flushers, advance work_color and append to
3648                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
3649                          * phase for these overflowed flushers.
3650                          */
3651                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
3652                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
3653
3654                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
3655
3656                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
3657                                               &wq->flusher_queue);
3658                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3659                 }
3660
3661                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
3662                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
3663                         break;
3664                 }
3665
3666                 /*
3667                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
3668                  * the new first flusher and arm pwqs.
3669                  */
3670                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
3671                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
3672
3673                 list_del_init(&next->list);
3674                 wq->first_flusher = next;
3675
3676                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
3677                         break;
3678
3679                 /*
3680                  * Meh... this color is already done, clear first
3681                  * flusher and repeat cascading.
3682                  */
3683                 wq->first_flusher = NULL;
3684         }
3685
3686 out_unlock:
3687         mutex_unlock(&wq->mutex);
3688 }
3689 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
3690
3691 /**
3692  * drain_workqueue - drain a workqueue
3693  * @wq: workqueue to drain
3694  *
3695  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
3696  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
3697  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
3698  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
3699  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
3700  * takes too long.
3701  */
3702 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3703 {
3704         unsigned int flush_cnt = 0;
3705         struct pool_workqueue *pwq;
3706
3707         /*
3708          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
3709          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
3710          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
3711          */
3712         mutex_lock(&wq->mutex);
3713         if (!wq->nr_drainers++)
3714                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
3715         mutex_unlock(&wq->mutex);
3716 reflush:
3717         __flush_workqueue(wq);
3718
3719         mutex_lock(&wq->mutex);
3720
3721         for_each_pwq(pwq, wq) {
3722                 bool drained;
3723
3724                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3725                 drained = pwq_is_empty(pwq);
3726                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3727
3728                 if (drained)
3729                         continue;
3730
3731                 if (++flush_cnt == 10 ||
3732                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
3733                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
3734                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
3735
3736                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3737                 goto reflush;
3738         }
3739
3740         if (!--wq->nr_drainers)
3741                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
3742         mutex_unlock(&wq->mutex);
3743 }
3744 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
3745
3746 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
3747                              bool from_cancel)
3748 {
3749         struct worker *worker = NULL;
3750         struct worker_pool *pool;
3751         struct pool_workqueue *pwq;
3752
3753         might_sleep();
3754
3755         rcu_read_lock();
3756         pool = get_work_pool(work);
3757         if (!pool) {
3758                 rcu_read_unlock();
3759                 return false;
3760         }
3761
3762         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3763         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3764         pwq = get_work_pwq(work);
3765         if (pwq) {
3766                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3767                         goto already_gone;
3768         } else {
3769                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3770                 if (!worker)
3771                         goto already_gone;
3772                 pwq = worker->current_pwq;
3773         }
3774
3775         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3776
3777         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3778         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3779
3780         /*
3781          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3782          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3783          *
3784          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3785          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3786          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3787          * forward progress.
3788          */
3789         if (!from_cancel &&
3790             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3791                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3792                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3793         }
3794         rcu_read_unlock();
3795         return true;
3796 already_gone:
3797         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3798         rcu_read_unlock();
3799         return false;
3800 }
3801
3802 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3803 {
3804         struct wq_barrier barr;
3805
3806         if (WARN_ON(!wq_online))
3807                 return false;
3808
3809         if (WARN_ON(!work->func))
3810                 return false;
3811
3812         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3813         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3814
3815         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3816                 wait_for_completion(&barr.done);
3817                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3818                 return true;
3819         } else {
3820                 return false;
3821         }
3822 }
3823
3824 /**
3825  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3826  * @work: the work to flush
3827  *
3828  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3829  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3830  *
3831  * Return:
3832  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3833  * %false if it was already idle.
3834  */
3835 bool flush_work(struct work_struct *work)
3836 {
3837         return __flush_work(work, false);
3838 }
3839 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3840
3841 struct cwt_wait {
3842         wait_queue_entry_t              wait;
3843         struct work_struct      *work;
3844 };
3845
3846 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3847 {
3848         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3849
3850         if (cwait->work != key)
3851                 return 0;
3852         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3853 }
3854
3855 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3856 {
3857         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3858         unsigned long flags;
3859         int ret;
3860
3861         do {
3862                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3863                 /*
3864                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3865                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3866                  * because we may get scheduled between @work's completion
3867                  * and the other canceling task resuming and clearing
3868                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3869                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3870                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3871                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3872                  * we're hogging the CPU.
3873                  *
3874                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3875                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3876                  * wake function which matches @work along with exclusive
3877                  * wait and wakeup.
3878                  */
3879                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3880                         struct cwt_wait cwait;
3881
3882                         init_wait(&cwait.wait);
3883                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3884                         cwait.work = work;
3885
3886                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3887                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3888                         if (work_is_canceling(work))
3889                                 schedule();
3890                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3891                 }
3892         } while (unlikely(ret < 0));
3893
3894         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3895         mark_work_canceling(work);
3896         local_irq_restore(flags);
3897
3898         /*
3899          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3900          * isn't executing.
3901          */
3902         if (wq_online)
3903                 __flush_work(work, true);
3904
3905         clear_work_data(work);
3906
3907         /*
3908          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3909          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3910          * visible there.
3911          */
3912         smp_mb();
3913         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3914                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3915
3916         return ret;
3917 }
3918
3919 /**
3920  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3921  * @work: the work to cancel
3922  *
3923  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3924  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3925  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3926  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3927  *
3928  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3929  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3930  *
3931  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3932  * queued can't be destroyed before this function returns.
3933  *
3934  * Return:
3935  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3936  */
3937 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3938 {
3939         return __cancel_work_timer(work, false);
3940 }
3941 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3942
3943 /**
3944  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3945  * @dwork: the delayed work to flush
3946  *
3947  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3948  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3949  * considers the last queueing instance of @dwork.
3950  *
3951  * Return:
3952  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3953  * %false if it was already idle.
3954  */
3955 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3956 {
3957         local_irq_disable();
3958         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3959                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3960         local_irq_enable();
3961         return flush_work(&dwork->work);
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3964
3965 /**
3966  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3967  * @rwork: the rcu work to flush
3968  *
3969  * Return:
3970  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3971  * %false if it was already idle.
3972  */
3973 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3974 {
3975         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3976                 rcu_barrier();
3977                 flush_work(&rwork->work);
3978                 return true;
3979         } else {
3980                 return flush_work(&rwork->work);
3981         }
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3984
3985 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3986 {
3987         unsigned long flags;
3988         int ret;
3989
3990         do {
3991                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3992         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3993
3994         if (unlikely(ret < 0))
3995                 return false;
3996
3997         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3998         local_irq_restore(flags);
3999         return ret;
4000 }
4001
4002 /*
4003  * See cancel_delayed_work()
4004  */
4005 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4006 {
4007         return __cancel_work(work, false);
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4010
4011 /**
4012  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4013  * @dwork: delayed_work to cancel
4014  *
4015  * Kill off a pending delayed_work.
4016  *
4017  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4018  * pending.
4019  *
4020  * Note:
4021  * The work callback function may still be running on return, unless
4022  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4023  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4024  *
4025  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4026  */
4027 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4028 {
4029         return __cancel_work(&dwork->work, true);
4030 }
4031 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4032
4033 /**
4034  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4035  * @dwork: the delayed work cancel
4036  *
4037  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4038  *
4039  * Return:
4040  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4041  */
4042 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4043 {
4044         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
4045 }
4046 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4047
4048 /**
4049  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4050  * @func: the function to call
4051  *
4052  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4053  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4054  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4055  *
4056  * Return:
4057  * 0 on success, -errno on failure.
4058  */
4059 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4060 {
4061         int cpu;
4062         struct work_struct __percpu *works;
4063
4064         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4065         if (!works)
4066                 return -ENOMEM;
4067
4068         cpus_read_lock();
4069
4070         for_each_online_cpu(cpu) {
4071                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4072
4073                 INIT_WORK(work, func);
4074                 schedule_work_on(cpu, work);
4075         }
4076
4077         for_each_online_cpu(cpu)
4078                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4079
4080         cpus_read_unlock();
4081         free_percpu(works);
4082         return 0;
4083 }
4084
4085 /**
4086  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4087  * @fn:         the function to execute
4088  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4089  *              be available when the work executes)
4090  *
4091  * Executes the function immediately if process context is available,
4092  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4093  *
4094  * Return:      0 - function was executed
4095  *              1 - function was scheduled for execution
4096  */
4097 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4098 {
4099         if (!in_interrupt()) {
4100                 fn(&ew->work);
4101                 return 0;
4102         }
4103
4104         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4105         schedule_work(&ew->work);
4106
4107         return 1;
4108 }
4109 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4110
4111 /**
4112  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4113  * @attrs: workqueue_attrs to free
4114  *
4115  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4116  */
4117 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4118 {
4119         if (attrs) {
4120                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4121                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4122                 kfree(attrs);
4123         }
4124 }
4125
4126 /**
4127  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4128  *
4129  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4130  * return it.
4131  *
4132  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4133  */
4134 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4135 {
4136         struct workqueue_attrs *attrs;
4137
4138         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4139         if (!attrs)
4140                 goto fail;
4141         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4142                 goto fail;
4143         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4144                 goto fail;
4145
4146         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4147         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4148         return attrs;
4149 fail:
4150         free_workqueue_attrs(attrs);
4151         return NULL;
4152 }
4153
4154 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4155                                  const struct workqueue_attrs *from)
4156 {
4157         to->nice = from->nice;
4158         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4159         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4160         to->affn_strict = from->affn_strict;
4161
4162         /*
4163          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4164          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4165          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4166          */
4167         to->affn_scope = from->affn_scope;
4168         to->ordered = from->ordered;
4169 }
4170
4171 /*
4172  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4173  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4174  */
4175 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4176 {
4177         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4178         attrs->ordered = false;
4179 }
4180
4181 /* hash value of the content of @attr */
4182 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4183 {
4184         u32 hash = 0;
4185
4186         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4187         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4188                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4189         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4190                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4191         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4192         return hash;
4193 }
4194
4195 /* content equality test */
4196 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4197                           const struct workqueue_attrs *b)
4198 {
4199         if (a->nice != b->nice)
4200                 return false;
4201         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4202                 return false;
4203         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4204                 return false;
4205         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4206                 return false;
4207         return true;
4208 }
4209
4210 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4211 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4212                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4213 {
4214         /*
4215          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4216          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4217          * @unbound_cpumask.
4218          */
4219         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4220         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4221                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4222 }
4223
4224 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4225 static const struct wq_pod_type *
4226 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4227 {
4228         enum wq_affn_scope scope;
4229         struct wq_pod_type *pt;
4230
4231         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4232         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4233
4234         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4235                 scope = wq_affn_dfl;
4236         else
4237                 scope = attrs->affn_scope;
4238
4239         pt = &wq_pod_types[scope];
4240
4241         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4242             likely(pt->nr_pods))
4243                 return pt;
4244
4245         /*
4246          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4247          * initialized in workqueue_init_early().
4248          */
4249         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4250         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4251         return pt;
4252 }
4253
4254 /**
4255  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4256  * @pool: worker_pool to initialize
4257  *
4258  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4259  *
4260  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4261  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4262  * on @pool safely to release it.
4263  */
4264 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4265 {
4266         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4267         pool->id = -1;
4268         pool->cpu = -1;
4269         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4270         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4271         pool->watchdog_ts = jiffies;
4272         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4273         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4274         hash_init(pool->busy_hash);
4275
4276         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4277         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4278
4279         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4280
4281         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4282         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
4283
4284         ida_init(&pool->worker_ida);
4285         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4286         pool->refcnt = 1;
4287
4288         /* shouldn't fail above this point */
4289         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4290         if (!pool->attrs)
4291                 return -ENOMEM;
4292
4293         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4294
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4299 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4300 {
4301         char *lock_name;
4302
4303         lockdep_register_key(&wq->key);
4304         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4305         if (!lock_name)
4306                 lock_name = wq->name;
4307
4308         wq->lock_name = lock_name;
4309         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4310 }
4311
4312 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4313 {
4314         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4315 }
4316
4317 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4318 {
4319         if (wq->lock_name != wq->name)
4320                 kfree(wq->lock_name);
4321 }
4322 #else
4323 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4324 {
4325 }
4326
4327 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4328 {
4329 }
4330
4331 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4332 {
4333 }
4334 #endif
4335
4336 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4337 {
4338         int node;
4339
4340         for_each_node(node) {
4341                 kfree(nna_ar[node]);
4342                 nna_ar[node] = NULL;
4343         }
4344
4345         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4346         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4347 }
4348
4349 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4350 {
4351         atomic_set(&nna->nr, 0);
4352         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4353         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4354 }
4355
4356 /*
4357  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4358  * should be allocated in the node.
4359  */
4360 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4361 {
4362         struct wq_node_nr_active *nna;
4363         int node;
4364
4365         for_each_node(node) {
4366                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4367                 if (!nna)
4368                         goto err_free;
4369                 init_node_nr_active(nna);
4370                 nna_ar[node] = nna;
4371         }
4372
4373         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4374         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4375         if (!nna)
4376                 goto err_free;
4377         init_node_nr_active(nna);
4378         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4379
4380         return 0;
4381
4382 err_free:
4383         free_node_nr_active(nna_ar);
4384         return -ENOMEM;
4385 }
4386
4387 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4388 {
4389         struct workqueue_struct *wq =
4390                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4391
4392         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4393                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4394
4395         wq_free_lockdep(wq);
4396         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4397         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4398         kfree(wq);
4399 }
4400
4401 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4402 {
4403         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4404
4405         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4406         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4407         kfree(pool);
4408 }
4409
4410 /**
4411  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4412  * @pool: worker_pool to put
4413  *
4414  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4415  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4416  * and this function should be able to release pools which went through,
4417  * successfully or not, init_worker_pool().
4418  *
4419  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4420  */
4421 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4422 {
4423         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
4424         struct worker *worker;
4425         LIST_HEAD(cull_list);
4426
4427         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4428
4429         if (--pool->refcnt)
4430                 return;
4431
4432         /* sanity checks */
4433         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4434             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4435                 return;
4436
4437         /* release id and unhash */
4438         if (pool->id >= 0)
4439                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4440         hash_del(&pool->hash_node);
4441
4442         /*
4443          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4444          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4445          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4446          *
4447          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4448          * only get here with
4449          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4450          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4451          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4452          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4453          * drops pool->lock
4454          */
4455         while (true) {
4456                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4457                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4458                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4459
4460                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4461                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4462                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4463                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4464                         break;
4465                 }
4466                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4467                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4468         }
4469
4470         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4471                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4472         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4473         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4474
4475         wake_dying_workers(&cull_list);
4476
4477         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
4478                 pool->detach_completion = &detach_completion;
4479         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4480
4481         if (pool->detach_completion)
4482                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
4483
4484         /* shut down the timers */
4485         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4486         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4487         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4488
4489         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4490         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4491 }
4492
4493 /**
4494  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4495  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4496  *
4497  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4498  * reference count and return it.  If there already is a matching
4499  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4500  * create a new one.
4501  *
4502  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4503  *
4504  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4505  * On failure, %NULL.
4506  */
4507 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4508 {
4509         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4510         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
4511         struct worker_pool *pool;
4512         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
4513
4514         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4515
4516         /* do we already have a matching pool? */
4517         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
4518                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
4519                         pool->refcnt++;
4520                         return pool;
4521                 }
4522         }
4523
4524         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
4525         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
4526                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
4527                         node = pt->pod_node[pod];
4528                         break;
4529                 }
4530         }
4531
4532         /* nope, create a new one */
4533         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
4534         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
4535                 goto fail;
4536
4537         pool->node = node;
4538         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
4539         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4540
4541         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
4542                 goto fail;
4543
4544         /* create and start the initial worker */
4545         if (wq_online && !create_worker(pool))
4546                 goto fail;
4547
4548         /* install */
4549         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
4550
4551         return pool;
4552 fail:
4553         if (pool)
4554                 put_unbound_pool(pool);
4555         return NULL;
4556 }
4557
4558 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
4559 {
4560         kmem_cache_free(pwq_cache,
4561                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
4562 }
4563
4564 /*
4565  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
4566  * refcnt and needs to be destroyed.
4567  */
4568 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
4569 {
4570         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
4571                                                   release_work);
4572         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4573         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4574         bool is_last = false;
4575
4576         /*
4577          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
4578          * @wq, and @wq is invalid to access.
4579          */
4580         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
4581                 mutex_lock(&wq->mutex);
4582                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
4583                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
4584                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4585         }
4586
4587         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
4588                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4589                 put_unbound_pool(pool);
4590                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4591         }
4592
4593         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
4594                 struct wq_node_nr_active *nna =
4595                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
4596
4597                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
4598                 list_del_init(&pwq->pending_node);
4599                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
4600         }
4601
4602         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
4603
4604         /*
4605          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
4606          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
4607          */
4608         if (is_last) {
4609                 wq_unregister_lockdep(wq);
4610                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4611         }
4612 }
4613
4614 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
4615 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
4616                      struct worker_pool *pool)
4617 {
4618         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
4619
4620         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
4621
4622         pwq->pool = pool;
4623         pwq->wq = wq;
4624         pwq->flush_color = -1;
4625         pwq->refcnt = 1;
4626         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
4627         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
4628         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
4629         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
4630         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
4631 }
4632
4633 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
4634 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4635 {
4636         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4637
4638         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4639
4640         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
4641         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
4642                 return;
4643
4644         /* set the matching work_color */
4645         pwq->work_color = wq->work_color;
4646
4647         /* link in @pwq */
4648         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
4649 }
4650
4651 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
4652 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
4653                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4654 {
4655         struct worker_pool *pool;
4656         struct pool_workqueue *pwq;
4657
4658         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4659
4660         pool = get_unbound_pool(attrs);
4661         if (!pool)
4662                 return NULL;
4663
4664         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
4665         if (!pwq) {
4666                 put_unbound_pool(pool);
4667                 return NULL;
4668         }
4669
4670         init_pwq(pwq, wq, pool);
4671         return pwq;
4672 }
4673
4674 /**
4675  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
4676  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
4677  * @cpu: the target CPU
4678  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
4679  *
4680  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod. If
4681  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during calculation.
4682  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
4683  *
4684  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
4685  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
4686  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
4687  *
4688  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
4689  */
4690 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu,
4691                                 int cpu_going_down)
4692 {
4693         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
4694         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
4695
4696         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
4697         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
4698         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->__pod_cpumask, cpu_online_mask);
4699         if (cpu_going_down >= 0)
4700                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, attrs->__pod_cpumask);
4701
4702         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask)) {
4703                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
4704                 return;
4705         }
4706
4707         /* yeap, return possible CPUs in @pod that @attrs wants */
4708         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask, pt->pod_cpus[pod]);
4709
4710         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask))
4711                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
4712                                 "possible intersect\n");
4713 }
4714
4715 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
4716 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
4717                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
4718 {
4719         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
4720         struct pool_workqueue *old_pwq;
4721
4722         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4723         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4724
4725         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
4726         link_pwq(pwq);
4727
4728         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
4729         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
4730         return old_pwq;
4731 }
4732
4733 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
4734 struct apply_wqattrs_ctx {
4735         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
4736         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
4737         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
4738         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
4739         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
4740 };
4741
4742 /* free the resources after success or abort */
4743 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4744 {
4745         if (ctx) {
4746                 int cpu;
4747
4748                 for_each_possible_cpu(cpu)
4749                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
4750                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
4751
4752                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
4753
4754                 kfree(ctx);
4755         }
4756 }
4757
4758 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
4759 static struct apply_wqattrs_ctx *
4760 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
4761                       const struct workqueue_attrs *attrs,
4762                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
4763 {
4764         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4765         struct workqueue_attrs *new_attrs;
4766         int cpu;
4767
4768         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4769
4770         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
4771                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
4772                 return ERR_PTR(-EINVAL);
4773
4774         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
4775
4776         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4777         if (!ctx || !new_attrs)
4778                 goto out_free;
4779
4780         /*
4781          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
4782          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
4783          * it even if we don't use it immediately.
4784          */
4785         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4786         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
4787         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
4788         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4789         if (!ctx->dfl_pwq)
4790                 goto out_free;
4791
4792         for_each_possible_cpu(cpu) {
4793                 if (new_attrs->ordered) {
4794                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
4795                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
4796                 } else {
4797                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu, -1);
4798                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4799                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
4800                                 goto out_free;
4801                 }
4802         }
4803
4804         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
4805         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4806         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4807         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
4808         ctx->attrs = new_attrs;
4809
4810         ctx->wq = wq;
4811         return ctx;
4812
4813 out_free:
4814         free_workqueue_attrs(new_attrs);
4815         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4816         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4817 }
4818
4819 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
4820 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4821 {
4822         int cpu;
4823
4824         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4825         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4826
4827         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4828
4829         /* save the previous pwqs and install the new ones */
4830         for_each_possible_cpu(cpu)
4831                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
4832                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
4833         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
4834
4835         /* update node_nr_active->max */
4836         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
4837
4838         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4839 }
4840
4841 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4842                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4843 {
4844         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4845
4846         /* only unbound workqueues can change attributes */
4847         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4848                 return -EINVAL;
4849
4850         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4851         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4852                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4853                         return -EINVAL;
4854
4855                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4856         }
4857
4858         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
4859         if (IS_ERR(ctx))
4860                 return PTR_ERR(ctx);
4861
4862         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4863         apply_wqattrs_commit(ctx);
4864         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4865
4866         return 0;
4867 }
4868
4869 /**
4870  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4871  * @wq: the target workqueue
4872  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4873  *
4874  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
4875  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
4876  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
4877  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
4878  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
4879  *
4880  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4881  *
4882  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
4883  *
4884  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4885  */
4886 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4887                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4888 {
4889         int ret;
4890
4891         lockdep_assert_cpus_held();
4892
4893         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4894         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4895         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4896
4897         return ret;
4898 }
4899
4900 /**
4901  * wq_update_pod - update pod affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4902  * @wq: the target workqueue
4903  * @cpu: the CPU to update pool association for
4904  * @hotplug_cpu: the CPU coming up or going down
4905  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4906  *
4907  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4908  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update pod affinity of
4909  * @wq accordingly.
4910  *
4911  *
4912  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
4913  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
4914  *
4915  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
4916  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
4917  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
4918  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
4919  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
4920  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
4921  */
4922 static void wq_update_pod(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4923                           int hotplug_cpu, bool online)
4924 {
4925         int off_cpu = online ? -1 : hotplug_cpu;
4926         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4927         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4928
4929         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4930
4931         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
4932                 return;
4933
4934         /*
4935          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4936          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4937          * CPU hotplug exclusion.
4938          */
4939         target_attrs = wq_update_pod_attrs_buf;
4940
4941         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4942         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
4943
4944         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
4945         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu, off_cpu);
4946         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
4947                 return;
4948
4949         /* create a new pwq */
4950         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4951         if (!pwq) {
4952                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
4953                         wq->name);
4954                 goto use_dfl_pwq;
4955         }
4956
4957         /* Install the new pwq. */
4958         mutex_lock(&wq->mutex);
4959         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
4960         goto out_unlock;
4961
4962 use_dfl_pwq:
4963         mutex_lock(&wq->mutex);
4964         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
4965         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4966         get_pwq(pwq);
4967         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4968         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
4969 out_unlock:
4970         mutex_unlock(&wq->mutex);
4971         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4972 }
4973
4974 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4975 {
4976         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4977         int cpu, ret;
4978
4979         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
4980         if (!wq->cpu_pwq)
4981                 goto enomem;
4982
4983         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4984                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4985                         struct pool_workqueue **pwq_p =
4986                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
4987                         struct worker_pool *pool =
4988                                 &(per_cpu_ptr(cpu_worker_pools, cpu)[highpri]);
4989
4990                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
4991                                                        pool->node);
4992                         if (!*pwq_p)
4993                                 goto enomem;
4994
4995                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
4996
4997                         mutex_lock(&wq->mutex);
4998                         link_pwq(*pwq_p);
4999                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5000                 }
5001                 return 0;
5002         }
5003
5004         cpus_read_lock();
5005         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5006                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5007
5008                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5009                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5010                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5011                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5012                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5013                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5014         } else {
5015                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5016         }
5017         cpus_read_unlock();
5018
5019         /* for unbound pwq, flush the pwq_release_worker ensures that the
5020          * pwq_release_workfn() completes before calling kfree(wq).
5021          */
5022         if (ret)
5023                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5024
5025         return ret;
5026
5027 enomem:
5028         if (wq->cpu_pwq) {
5029                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5030                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5031
5032                         if (pwq)
5033                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5034                 }
5035                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5036                 wq->cpu_pwq = NULL;
5037         }
5038         return -ENOMEM;
5039 }
5040
5041 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5042                                const char *name)
5043 {
5044         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5045                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5046                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5047
5048         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5049 }
5050
5051 /*
5052  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5053  * to guarantee forward progress.
5054  */
5055 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5056 {
5057         struct worker *rescuer;
5058         int ret;
5059
5060         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5061                 return 0;
5062
5063         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5064         if (!rescuer) {
5065                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5066                        wq->name);
5067                 return -ENOMEM;
5068         }
5069
5070         rescuer->rescue_wq = wq;
5071         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "kworker/R-%s", wq->name);
5072         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5073                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5074                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5075                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5076                 kfree(rescuer);
5077                 return ret;
5078         }
5079
5080         wq->rescuer = rescuer;
5081         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5082                 kthread_bind_mask(rescuer->task, wq->unbound_attrs->cpumask);
5083         else
5084                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5085         wake_up_process(rescuer->task);
5086
5087         return 0;
5088 }
5089
5090 /**
5091  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5092  * @wq: target workqueue
5093  *
5094  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5095  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5096  * @wq->max_active to zero.
5097  */
5098 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5099 {
5100         bool activated;
5101         int new_max, new_min;
5102
5103         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5104
5105         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5106                 new_max = 0;
5107                 new_min = 0;
5108         } else {
5109                 new_max = wq->saved_max_active;
5110                 new_min = wq->saved_min_active;
5111         }
5112
5113         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5114                 return;
5115
5116         /*
5117          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5118          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5119          * because new work items are always queued behind existing inactive
5120          * work items if there are any.
5121          */
5122         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5123         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5124
5125         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5126                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5127
5128         if (new_max == 0)
5129                 return;
5130
5131         /*
5132          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5133          * until max_active is filled.
5134          */
5135         do {
5136                 struct pool_workqueue *pwq;
5137
5138                 activated = false;
5139                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5140                         unsigned long flags;
5141
5142                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5143                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
5144                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5145                                 activated = true;
5146                                 kick_pool(pwq->pool);
5147                         }
5148                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5149                 }
5150         } while (activated);
5151 }
5152
5153 __printf(1, 4)
5154 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5155                                          unsigned int flags,
5156                                          int max_active, ...)
5157 {
5158         va_list args;
5159         struct workqueue_struct *wq;
5160         size_t wq_size;
5161         int name_len;
5162
5163         /*
5164          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no longer
5165          * the case on many machines due to per-pod pools. While
5166          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
5167          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages.
5168          */
5169         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
5170                 flags |= __WQ_ORDERED;
5171
5172         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5173         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5174                 flags |= WQ_UNBOUND;
5175
5176         /* allocate wq and format name */
5177         if (flags & WQ_UNBOUND)
5178                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5179         else
5180                 wq_size = sizeof(*wq);
5181
5182         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5183         if (!wq)
5184                 return NULL;
5185
5186         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5187                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5188                 if (!wq->unbound_attrs)
5189                         goto err_free_wq;
5190         }
5191
5192         va_start(args, max_active);
5193         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5194         va_end(args);
5195
5196         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5197                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5198                              wq->name);
5199
5200         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5201         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5202
5203         /* init wq */
5204         wq->flags = flags;
5205         wq->max_active = max_active;
5206         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5207         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5208         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5209         mutex_init(&wq->mutex);
5210         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5211         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5212         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5213         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5214         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5215
5216         wq_init_lockdep(wq);
5217         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5218
5219         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5220                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5221                         goto err_unreg_lockdep;
5222         }
5223
5224         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5225                 goto err_free_node_nr_active;
5226
5227         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5228                 goto err_destroy;
5229
5230         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5231                 goto err_destroy;
5232
5233         /*
5234          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
5235          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
5236          * list.
5237          */
5238         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5239
5240         mutex_lock(&wq->mutex);
5241         wq_adjust_max_active(wq);
5242         mutex_unlock(&wq->mutex);
5243
5244         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5245
5246         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5247
5248         return wq;
5249
5250 err_free_node_nr_active:
5251         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5252                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5253 err_unreg_lockdep:
5254         wq_unregister_lockdep(wq);
5255         wq_free_lockdep(wq);
5256 err_free_wq:
5257         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5258         kfree(wq);
5259         return NULL;
5260 err_destroy:
5261         destroy_workqueue(wq);
5262         return NULL;
5263 }
5264 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5265
5266 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5267 {
5268         int i;
5269
5270         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5271                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5272                         return true;
5273
5274         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5275                 return true;
5276         if (!pwq_is_empty(pwq))
5277                 return true;
5278
5279         return false;
5280 }
5281
5282 /**
5283  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5284  * @wq: target workqueue
5285  *
5286  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5287  */
5288 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5289 {
5290         struct pool_workqueue *pwq;
5291         int cpu;
5292
5293         /*
5294          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5295          * lead to sysfs name conflicts.
5296          */
5297         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5298
5299         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5300         mutex_lock(&wq->mutex);
5301         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5302         mutex_unlock(&wq->mutex);
5303
5304         /* drain it before proceeding with destruction */
5305         drain_workqueue(wq);
5306
5307         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5308         if (wq->rescuer) {
5309                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5310
5311                 /* this prevents new queueing */
5312                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5313                 wq->rescuer = NULL;
5314                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5315
5316                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5317                 kthread_stop(rescuer->task);
5318                 kfree(rescuer);
5319         }
5320
5321         /*
5322          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5323          * in-flight operations which may do put_pwq().
5324          */
5325         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5326         mutex_lock(&wq->mutex);
5327         for_each_pwq(pwq, wq) {
5328                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5329                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5330                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5331                                 __func__, wq->name);
5332                         show_pwq(pwq);
5333                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5334                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5335                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5336                         show_one_workqueue(wq);
5337                         return;
5338                 }
5339                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5340         }
5341         mutex_unlock(&wq->mutex);
5342
5343         /*
5344          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5345          * flushing is complete in case freeze races us.
5346          */
5347         list_del_rcu(&wq->list);
5348         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5349
5350         /*
5351          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5352          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5353          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5354          */
5355         rcu_read_lock();
5356
5357         for_each_possible_cpu(cpu) {
5358                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5359                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5360         }
5361
5362         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5363         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5364
5365         rcu_read_unlock();
5366 }
5367 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5368
5369 /**
5370  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5371  * @wq: target workqueue
5372  * @max_active: new max_active value.
5373  *
5374  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5375  * comment.
5376  *
5377  * CONTEXT:
5378  * Don't call from IRQ context.
5379  */
5380 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5381 {
5382         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5383         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5384                 return;
5385
5386         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5387
5388         mutex_lock(&wq->mutex);
5389
5390         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
5391         wq->saved_max_active = max_active;
5392         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5393                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5394
5395         wq_adjust_max_active(wq);
5396
5397         mutex_unlock(&wq->mutex);
5398 }
5399 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5400
5401 /**
5402  * current_work - retrieve %current task's work struct
5403  *
5404  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5405  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5406  *
5407  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5408  */
5409 struct work_struct *current_work(void)
5410 {
5411         struct worker *worker = current_wq_worker();
5412
5413         return worker ? worker->current_work : NULL;
5414 }
5415 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5416
5417 /**
5418  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5419  *
5420  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5421  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5422  *
5423  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5424  */
5425 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5426 {
5427         struct worker *worker = current_wq_worker();
5428
5429         return worker && worker->rescue_wq;
5430 }
5431
5432 /**
5433  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
5434  * @cpu: CPU in question
5435  * @wq: target workqueue
5436  *
5437  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
5438  * no synchronization around this function and the test result is
5439  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5440  *
5441  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
5442  *
5443  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
5444  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
5445  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
5446  * other CPUs.
5447  *
5448  * Return:
5449  * %true if congested, %false otherwise.
5450  */
5451 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
5452 {
5453         struct pool_workqueue *pwq;
5454         bool ret;
5455
5456         rcu_read_lock();
5457         preempt_disable();
5458
5459         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
5460                 cpu = smp_processor_id();
5461
5462         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5463         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
5464
5465         preempt_enable();
5466         rcu_read_unlock();
5467
5468         return ret;
5469 }
5470 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
5471
5472 /**
5473  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
5474  * @work: the work to be tested
5475  *
5476  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
5477  * synchronization around this function and the test result is
5478  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5479  *
5480  * Return:
5481  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
5482  */
5483 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
5484 {
5485         struct worker_pool *pool;
5486         unsigned long flags;
5487         unsigned int ret = 0;
5488
5489         if (work_pending(work))
5490                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
5491
5492         rcu_read_lock();
5493         pool = get_work_pool(work);
5494         if (pool) {
5495                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5496                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
5497                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
5498                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5499         }
5500         rcu_read_unlock();
5501
5502         return ret;
5503 }
5504 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
5505
5506 /**
5507  * set_worker_desc - set description for the current work item
5508  * @fmt: printf-style format string
5509  * @...: arguments for the format string
5510  *
5511  * This function can be called by a running work function to describe what
5512  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
5513  * information will be printed out together to help debugging.  The
5514  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
5515  */
5516 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
5517 {
5518         struct worker *worker = current_wq_worker();
5519         va_list args;
5520
5521         if (worker) {
5522                 va_start(args, fmt);
5523                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
5524                 va_end(args);
5525         }
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
5528
5529 /**
5530  * print_worker_info - print out worker information and description
5531  * @log_lvl: the log level to use when printing
5532  * @task: target task
5533  *
5534  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
5535  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
5536  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
5537  *
5538  * This function can be safely called on any task as long as the
5539  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
5540  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
5541  */
5542 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
5543 {
5544         work_func_t *fn = NULL;
5545         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
5546         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
5547         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
5548         struct workqueue_struct *wq = NULL;
5549         struct worker *worker;
5550
5551         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
5552                 return;
5553
5554         /*
5555          * This function is called without any synchronization and @task
5556          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
5557          */
5558         worker = kthread_probe_data(task);
5559
5560         /*
5561          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
5562          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
5563          */
5564         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
5565         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
5566         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
5567         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
5568         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
5569
5570         if (fn || name[0] || desc[0]) {
5571                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
5572                 if (strcmp(name, desc))
5573                         pr_cont(" (%s)", desc);
5574                 pr_cont("\n");
5575         }
5576 }
5577
5578 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
5579 {
5580         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
5581         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
5582                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
5583         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
5584 }
5585
5586 struct pr_cont_work_struct {
5587         bool comma;
5588         work_func_t func;
5589         long ctr;
5590 };
5591
5592 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
5593 {
5594         if (!pcwsp->ctr)
5595                 goto out_record;
5596         if (func == pcwsp->func) {
5597                 pcwsp->ctr++;
5598                 return;
5599         }
5600         if (pcwsp->ctr == 1)
5601                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
5602         else
5603                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
5604         pcwsp->ctr = 0;
5605 out_record:
5606         if ((long)func == -1L)
5607                 return;
5608         pcwsp->comma = comma;
5609         pcwsp->func = func;
5610         pcwsp->ctr = 1;
5611 }
5612
5613 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
5614 {
5615         if (work->func == wq_barrier_func) {
5616                 struct wq_barrier *barr;
5617
5618                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
5619
5620                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
5621                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
5622                         task_pid_nr(barr->task));
5623         } else {
5624                 if (!comma)
5625                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
5626                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
5627         }
5628 }
5629
5630 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5631 {
5632         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
5633         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5634         struct work_struct *work;
5635         struct worker *worker;
5636         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
5637         int bkt;
5638
5639         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
5640         pr_cont_pool_info(pool);
5641
5642         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
5643                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
5644                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
5645
5646         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
5647                 if (worker->current_pwq == pwq) {
5648                         has_in_flight = true;
5649                         break;
5650                 }
5651         }
5652         if (has_in_flight) {
5653                 bool comma = false;
5654
5655                 pr_info("    in-flight:");
5656                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
5657                         if (worker->current_pwq != pwq)
5658                                 continue;
5659
5660                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
5661                                 task_pid_nr(worker->task),
5662                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
5663                                 worker->current_func);
5664                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
5665                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
5666                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5667                         comma = true;
5668                 }
5669                 pr_cont("\n");
5670         }
5671
5672         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
5673                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
5674                         has_pending = true;
5675                         break;
5676                 }
5677         }
5678         if (has_pending) {
5679                 bool comma = false;
5680
5681                 pr_info("    pending:");
5682                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
5683                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
5684                                 continue;
5685
5686                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
5687                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
5688                 }
5689                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5690                 pr_cont("\n");
5691         }
5692
5693         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
5694                 bool comma = false;
5695
5696                 pr_info("    inactive:");
5697                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
5698                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
5699                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
5700                 }
5701                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5702                 pr_cont("\n");
5703         }
5704 }
5705
5706 /**
5707  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
5708  * @wq: workqueue whose state will be printed
5709  */
5710 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5711 {
5712         struct pool_workqueue *pwq;
5713         bool idle = true;
5714         unsigned long flags;
5715
5716         for_each_pwq(pwq, wq) {
5717                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
5718                         idle = false;
5719                         break;
5720                 }
5721         }
5722         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
5723                 return;
5724
5725         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
5726
5727         for_each_pwq(pwq, wq) {
5728                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
5729                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
5730                         /*
5731                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
5732                          * drivers that queue work while holding locks
5733                          * also taken in their write paths.
5734                          */
5735                         printk_deferred_enter();
5736                         show_pwq(pwq);
5737                         printk_deferred_exit();
5738                 }
5739                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5740                 /*
5741                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5742                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5743                  * hard lockup.
5744                  */
5745                 touch_nmi_watchdog();
5746         }
5747
5748 }
5749
5750 /**
5751  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
5752  * @pool: worker pool whose state will be printed
5753  */
5754 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
5755 {
5756         struct worker *worker;
5757         bool first = true;
5758         unsigned long flags;
5759         unsigned long hung = 0;
5760
5761         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5762         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
5763                 goto next_pool;
5764
5765         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
5766         if (!list_empty(&pool->worklist))
5767                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
5768
5769         /*
5770          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
5771          * queue work while holding locks also taken in their write
5772          * paths.
5773          */
5774         printk_deferred_enter();
5775         pr_info("pool %d:", pool->id);
5776         pr_cont_pool_info(pool);
5777         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
5778         if (pool->manager)
5779                 pr_cont(" manager: %d",
5780                         task_pid_nr(pool->manager->task));
5781         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
5782                 pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
5783                         task_pid_nr(worker->task));
5784                 first = false;
5785         }
5786         pr_cont("\n");
5787         printk_deferred_exit();
5788 next_pool:
5789         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5790         /*
5791          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5792          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5793          * hard lockup.
5794          */
5795         touch_nmi_watchdog();
5796
5797 }
5798
5799 /**
5800  * show_all_workqueues - dump workqueue state
5801  *
5802  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
5803  */
5804 void show_all_workqueues(void)
5805 {
5806         struct workqueue_struct *wq;
5807         struct worker_pool *pool;
5808         int pi;
5809
5810         rcu_read_lock();
5811
5812         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
5813
5814         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
5815                 show_one_workqueue(wq);
5816
5817         for_each_pool(pool, pi)
5818                 show_one_worker_pool(pool);
5819
5820         rcu_read_unlock();
5821 }
5822
5823 /**
5824  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
5825  *
5826  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
5827  * still busy.
5828  */
5829 void show_freezable_workqueues(void)
5830 {
5831         struct workqueue_struct *wq;
5832
5833         rcu_read_lock();
5834
5835         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
5836
5837         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
5838                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5839                         continue;
5840                 show_one_workqueue(wq);
5841         }
5842
5843         rcu_read_unlock();
5844 }
5845
5846 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
5847 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
5848 {
5849         int off;
5850
5851         /* always show the actual comm */
5852         off = strscpy(buf, task->comm, size);
5853         if (off < 0)
5854                 return;
5855
5856         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
5857         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5858
5859         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
5860                 struct worker *worker = kthread_data(task);
5861                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
5862
5863                 if (pool) {
5864                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5865                         /*
5866                          * ->desc tracks information (wq name or
5867                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
5868                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
5869                          */
5870                         if (worker->desc[0] != '\0') {
5871                                 if (worker->current_work)
5872                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
5873                                                   worker->desc);
5874                                 else
5875                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
5876                                                   worker->desc);
5877                         }
5878                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5879                 }
5880         }
5881
5882         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5883 }
5884
5885 #ifdef CONFIG_SMP
5886
5887 /*
5888  * CPU hotplug.
5889  *
5890  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
5891  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
5892  * pool which make migrating pending and scheduled works very
5893  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
5894  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
5895  * blocked draining impractical.
5896  *
5897  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
5898  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
5899  * cpu comes back online.
5900  */
5901
5902 static void unbind_workers(int cpu)
5903 {
5904         struct worker_pool *pool;
5905         struct worker *worker;
5906
5907         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5908                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5909                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5910
5911                 /*
5912                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
5913                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
5914                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
5915                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
5916                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
5917                  * is on the same cpu.
5918                  */
5919                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5920                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
5921
5922                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
5923
5924                 /*
5925                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
5926                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
5927                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
5928                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
5929                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
5930                  * are served by workers tied to the pool.
5931                  */
5932                 pool->nr_running = 0;
5933
5934                 /*
5935                  * With concurrency management just turned off, a busy
5936                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
5937                  * unbound chain execution of currently pending work items.
5938                  */
5939                 kick_pool(pool);
5940
5941                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5942
5943                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5944                         unbind_worker(worker);
5945
5946                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5947         }
5948 }
5949
5950 /**
5951  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
5952  * @pool: pool of interest
5953  *
5954  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
5955  */
5956 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
5957 {
5958         struct worker *worker;
5959
5960         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5961
5962         /*
5963          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
5964          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
5965          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
5966          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
5967          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
5968          */
5969         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5970                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
5971                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
5972                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
5973         }
5974
5975         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5976
5977         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5978
5979         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5980                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
5981
5982                 /*
5983                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5984                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5985                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5986                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5987                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5988                  * concurrency management.  Note that when or whether
5989                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5990                  *
5991                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5992                  * tested without holding any lock in
5993                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5994                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5995                  * management operations.
5996                  */
5997                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5998                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5999                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6000                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6001         }
6002
6003         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6004 }
6005
6006 /**
6007  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6008  * @pool: unbound pool of interest
6009  * @cpu: the CPU which is coming up
6010  *
6011  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6012  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6013  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6014  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6015  */
6016 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6017 {
6018         static cpumask_t cpumask;
6019         struct worker *worker;
6020
6021         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6022
6023         /* is @cpu allowed for @pool? */
6024         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6025                 return;
6026
6027         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6028
6029         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6030         for_each_pool_worker(worker, pool)
6031                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6032 }
6033
6034 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6035 {
6036         struct worker_pool *pool;
6037
6038         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6039                 if (pool->nr_workers)
6040                         continue;
6041                 if (!create_worker(pool))
6042                         return -ENOMEM;
6043         }
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6048 {
6049         struct worker_pool *pool;
6050         struct workqueue_struct *wq;
6051         int pi;
6052
6053         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6054
6055         for_each_pool(pool, pi) {
6056                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6057
6058                 if (pool->cpu == cpu)
6059                         rebind_workers(pool);
6060                 else if (pool->cpu < 0)
6061                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6062
6063                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6064         }
6065
6066         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6067         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6068                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6069
6070                 if (attrs) {
6071                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6072                         int tcpu;
6073
6074                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6075                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, true);
6076
6077                         mutex_lock(&wq->mutex);
6078                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6079                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6080                 }
6081         }
6082
6083         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6084         return 0;
6085 }
6086
6087 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6088 {
6089         struct workqueue_struct *wq;
6090
6091         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6092         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6093                 return -1;
6094
6095         unbind_workers(cpu);
6096
6097         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6098         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6099         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6100                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6101
6102                 if (attrs) {
6103                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6104                         int tcpu;
6105
6106                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6107                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, false);
6108
6109                         mutex_lock(&wq->mutex);
6110                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6111                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6112                 }
6113         }
6114         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6115
6116         return 0;
6117 }
6118
6119 struct work_for_cpu {
6120         struct work_struct work;
6121         long (*fn)(void *);
6122         void *arg;
6123         long ret;
6124 };
6125
6126 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6127 {
6128         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6129
6130         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6131 }
6132
6133 /**
6134  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6135  * @cpu: the cpu to run on
6136  * @fn: the function to run
6137  * @arg: the function arg
6138  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6139  *
6140  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6141  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6142  *
6143  * Return: The value @fn returns.
6144  */
6145 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6146                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6147 {
6148         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6149
6150         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6151         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6152         flush_work(&wfc.work);
6153         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6154         return wfc.ret;
6155 }
6156 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6157
6158 /**
6159  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6160  * @cpu: the cpu to run on
6161  * @fn:  the function to run
6162  * @arg: the function argument
6163  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6164  *
6165  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6166  * any locks which would prevent @fn from completing.
6167  *
6168  * Return: The value @fn returns.
6169  */
6170 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6171                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6172 {
6173         long ret = -ENODEV;
6174
6175         cpus_read_lock();
6176         if (cpu_online(cpu))
6177                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6178         cpus_read_unlock();
6179         return ret;
6180 }
6181 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6182 #endif /* CONFIG_SMP */
6183
6184 #ifdef CONFIG_FREEZER
6185
6186 /**
6187  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6188  *
6189  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6190  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6191  * pool->worklist.
6192  *
6193  * CONTEXT:
6194  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6195  */
6196 void freeze_workqueues_begin(void)
6197 {
6198         struct workqueue_struct *wq;
6199
6200         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6201
6202         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6203         workqueue_freezing = true;
6204
6205         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6206                 mutex_lock(&wq->mutex);
6207                 wq_adjust_max_active(wq);
6208                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6209         }
6210
6211         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6212 }
6213
6214 /**
6215  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6216  *
6217  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6218  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6219  *
6220  * CONTEXT:
6221  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6222  *
6223  * Return:
6224  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6225  * is complete.
6226  */
6227 bool freeze_workqueues_busy(void)
6228 {
6229         bool busy = false;
6230         struct workqueue_struct *wq;
6231         struct pool_workqueue *pwq;
6232
6233         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6234
6235         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6236
6237         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6238                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6239                         continue;
6240                 /*
6241                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6242                  * to peek without lock.
6243                  */
6244                 rcu_read_lock();
6245                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6246                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6247                         if (pwq->nr_active) {
6248                                 busy = true;
6249                                 rcu_read_unlock();
6250                                 goto out_unlock;
6251                         }
6252                 }
6253                 rcu_read_unlock();
6254         }
6255 out_unlock:
6256         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6257         return busy;
6258 }
6259
6260 /**
6261  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6262  *
6263  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6264  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6265  *
6266  * CONTEXT:
6267  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6268  */
6269 void thaw_workqueues(void)
6270 {
6271         struct workqueue_struct *wq;
6272
6273         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6274
6275         if (!workqueue_freezing)
6276                 goto out_unlock;
6277
6278         workqueue_freezing = false;
6279
6280         /* restore max_active and repopulate worklist */
6281         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6282                 mutex_lock(&wq->mutex);
6283                 wq_adjust_max_active(wq);
6284                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6285         }
6286
6287 out_unlock:
6288         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6289 }
6290 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6291
6292 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6293 {
6294         LIST_HEAD(ctxs);
6295         int ret = 0;
6296         struct workqueue_struct *wq;
6297         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6298
6299         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6300
6301         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6302                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
6303                         continue;
6304
6305                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
6306                 if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
6307                         if (wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT)
6308                                 continue;
6309                         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
6310                 }
6311
6312                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6313                 if (IS_ERR(ctx)) {
6314                         ret = PTR_ERR(ctx);
6315                         break;
6316                 }
6317
6318                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6319         }
6320
6321         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6322                 if (!ret)
6323                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6324                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6325         }
6326
6327         if (!ret) {
6328                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6329                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6330                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6331         }
6332         return ret;
6333 }
6334
6335 /**
6336  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6337  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6338  *
6339  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6340  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask. The caller must hold
6341  * either cpus_read_lock or cpus_write_lock.
6342  */
6343 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6344 {
6345         cpumask_var_t cpumask;
6346         int ret = 0;
6347
6348         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6349                 return -ENOMEM;
6350
6351         lockdep_assert_cpus_held();
6352         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6353
6354         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6355         cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6356
6357         /*
6358          * If the operation fails, it will fall back to
6359          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6360          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6361          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6362          */
6363         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6364                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6365         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6366                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6367
6368         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6369         free_cpumask_var(cpumask);
6370         return ret;
6371 }
6372
6373 static int parse_affn_scope(const char *val)
6374 {
6375         int i;
6376
6377         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6378                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6379                         return i;
6380         }
6381         return -EINVAL;
6382 }
6383
6384 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6385 {
6386         struct workqueue_struct *wq;
6387         int affn, cpu;
6388
6389         affn = parse_affn_scope(val);
6390         if (affn < 0)
6391                 return affn;
6392         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6393                 return -EINVAL;
6394
6395         cpus_read_lock();
6396         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6397
6398         wq_affn_dfl = affn;
6399
6400         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6401                 for_each_online_cpu(cpu) {
6402                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
6403                 }
6404         }
6405
6406         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6407         cpus_read_unlock();
6408
6409         return 0;
6410 }
6411
6412 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6413 {
6414         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6415 }
6416
6417 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6418         .set    = wq_affn_dfl_set,
6419         .get    = wq_affn_dfl_get,
6420 };
6421
6422 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
6423
6424 #ifdef CONFIG_SYSFS
6425 /*
6426  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
6427  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
6428  * following attributes.
6429  *
6430  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
6431  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
6432  *
6433  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
6434  *
6435  *  nice                RW int  : nice value of the workers
6436  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
6437  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
6438  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
6439  */
6440 struct wq_device {
6441         struct workqueue_struct         *wq;
6442         struct device                   dev;
6443 };
6444
6445 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
6446 {
6447         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6448
6449         return wq_dev->wq;
6450 }
6451
6452 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6453                             char *buf)
6454 {
6455         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6456
6457         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
6458 }
6459 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
6460
6461 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
6462                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6463 {
6464         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6465
6466         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
6467 }
6468
6469 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
6470                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
6471                                 size_t count)
6472 {
6473         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6474         int val;
6475
6476         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
6477                 return -EINVAL;
6478
6479         workqueue_set_max_active(wq, val);
6480         return count;
6481 }
6482 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
6483
6484 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
6485         &dev_attr_per_cpu.attr,
6486         &dev_attr_max_active.attr,
6487         NULL,
6488 };
6489 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
6490
6491 static void apply_wqattrs_lock(void)
6492 {
6493         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
6494         cpus_read_lock();
6495         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6496 }
6497
6498 static void apply_wqattrs_unlock(void)
6499 {
6500         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6501         cpus_read_unlock();
6502 }
6503
6504 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6505                             char *buf)
6506 {
6507         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6508         int written;
6509
6510         mutex_lock(&wq->mutex);
6511         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
6512         mutex_unlock(&wq->mutex);
6513
6514         return written;
6515 }
6516
6517 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
6518 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
6519 {
6520         struct workqueue_attrs *attrs;
6521
6522         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6523
6524         attrs = alloc_workqueue_attrs();
6525         if (!attrs)
6526                 return NULL;
6527
6528         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
6529         return attrs;
6530 }
6531
6532 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6533                              const char *buf, size_t count)
6534 {
6535         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6536         struct workqueue_attrs *attrs;
6537         int ret = -ENOMEM;
6538
6539         apply_wqattrs_lock();
6540
6541         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6542         if (!attrs)
6543                 goto out_unlock;
6544
6545         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
6546             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
6547                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6548         else
6549                 ret = -EINVAL;
6550
6551 out_unlock:
6552         apply_wqattrs_unlock();
6553         free_workqueue_attrs(attrs);
6554         return ret ?: count;
6555 }
6556
6557 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
6558                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6559 {
6560         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6561         int written;
6562
6563         mutex_lock(&wq->mutex);
6564         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
6565                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
6566         mutex_unlock(&wq->mutex);
6567         return written;
6568 }
6569
6570 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
6571                                 struct device_attribute *attr,
6572                                 const char *buf, size_t count)
6573 {
6574         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6575         struct workqueue_attrs *attrs;
6576         int ret = -ENOMEM;
6577
6578         apply_wqattrs_lock();
6579
6580         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6581         if (!attrs)
6582                 goto out_unlock;
6583
6584         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
6585         if (!ret)
6586                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6587
6588 out_unlock:
6589         apply_wqattrs_unlock();
6590         free_workqueue_attrs(attrs);
6591         return ret ?: count;
6592 }
6593
6594 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
6595                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
6596 {
6597         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6598         int written;
6599
6600         mutex_lock(&wq->mutex);
6601         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
6602                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
6603                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
6604                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6605         else
6606                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
6607                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
6608         mutex_unlock(&wq->mutex);
6609
6610         return written;
6611 }
6612
6613 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
6614                                    struct device_attribute *attr,
6615                                    const char *buf, size_t count)
6616 {
6617         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6618         struct workqueue_attrs *attrs;
6619         int affn, ret = -ENOMEM;
6620
6621         affn = parse_affn_scope(buf);
6622         if (affn < 0)
6623                 return affn;
6624
6625         apply_wqattrs_lock();
6626         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6627         if (attrs) {
6628                 attrs->affn_scope = affn;
6629                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6630         }
6631         apply_wqattrs_unlock();
6632         free_workqueue_attrs(attrs);
6633         return ret ?: count;
6634 }
6635
6636 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
6637                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
6638 {
6639         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6640
6641         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
6642                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
6643 }
6644
6645 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
6646                                         struct device_attribute *attr,
6647                                         const char *buf, size_t count)
6648 {
6649         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6650         struct workqueue_attrs *attrs;
6651         int v, ret = -ENOMEM;
6652
6653         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
6654                 return -EINVAL;
6655
6656         apply_wqattrs_lock();
6657         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6658         if (attrs) {
6659                 attrs->affn_strict = (bool)v;
6660                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6661         }
6662         apply_wqattrs_unlock();
6663         free_workqueue_attrs(attrs);
6664         return ret ?: count;
6665 }
6666
6667 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
6668         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
6669         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
6670         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
6671         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
6672         __ATTR_NULL,
6673 };
6674
6675 static struct bus_type wq_subsys = {
6676         .name                           = "workqueue",
6677         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
6678 };
6679
6680 /**
6681  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
6682  *  @cpumask: the cpumask to set
6683  *
6684  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
6685  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
6686  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
6687  *
6688  *  Return:     0       - Success
6689  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
6690  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
6691  */
6692 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
6693 {
6694         int ret = -EINVAL;
6695
6696         /*
6697          * Not excluding isolated cpus on purpose.
6698          * If the user wishes to include them, we allow that.
6699          */
6700         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
6701         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
6702                 apply_wqattrs_lock();
6703                 cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
6704                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
6705                         ret = 0;
6706                         goto out_unlock;
6707                 }
6708
6709                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6710
6711 out_unlock:
6712                 apply_wqattrs_unlock();
6713         }
6714
6715         return ret;
6716 }
6717
6718 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
6719                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
6720 {
6721         int written;
6722
6723         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6724         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
6725         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6726
6727         return written;
6728 }
6729
6730 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
6731                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6732 {
6733         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
6734 }
6735
6736 static ssize_t wq_requested_cpumask_show(struct device *dev,
6737                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6738 {
6739         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
6740 }
6741
6742 static ssize_t wq_isolated_cpumask_show(struct device *dev,
6743                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6744 {
6745         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
6746 }
6747
6748 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
6749                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
6750 {
6751         cpumask_var_t cpumask;
6752         int ret;
6753
6754         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6755                 return -ENOMEM;
6756
6757         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
6758         if (!ret)
6759                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
6760
6761         free_cpumask_var(cpumask);
6762         return ret ? ret : count;
6763 }
6764
6765 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
6766         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
6767                wq_unbound_cpumask_store),
6768         __ATTR(cpumask_requested, 0444, wq_requested_cpumask_show, NULL),
6769         __ATTR(cpumask_isolated, 0444, wq_isolated_cpumask_show, NULL),
6770         __ATTR_NULL,
6771 };
6772
6773 static int __init wq_sysfs_init(void)
6774 {
6775         struct device *dev_root;
6776         int err;
6777
6778         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
6779         if (err)
6780                 return err;
6781
6782         dev_root = bus_get_dev_root(&wq_subsys);
6783         if (dev_root) {
6784                 struct device_attribute *attr;
6785
6786                 for (attr = wq_sysfs_cpumask_attrs; attr->attr.name; attr++) {
6787                         err = device_create_file(dev_root, attr);
6788                         if (err)
6789                                 break;
6790                 }
6791                 put_device(dev_root);
6792         }
6793         return err;
6794 }
6795 core_initcall(wq_sysfs_init);
6796
6797 static void wq_device_release(struct device *dev)
6798 {
6799         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6800
6801         kfree(wq_dev);
6802 }
6803
6804 /**
6805  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
6806  * @wq: the workqueue to register
6807  *
6808  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
6809  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
6810  * which is the preferred method.
6811  *
6812  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
6813  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
6814  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
6815  * attributes.
6816  *
6817  * Return: 0 on success, -errno on failure.
6818  */
6819 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
6820 {
6821         struct wq_device *wq_dev;
6822         int ret;
6823
6824         /*
6825          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
6826          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
6827          * workqueues.
6828          */
6829         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
6830                 return -EINVAL;
6831
6832         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
6833         if (!wq_dev)
6834                 return -ENOMEM;
6835
6836         wq_dev->wq = wq;
6837         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
6838         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
6839         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
6840
6841         /*
6842          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
6843          * everything is ready.
6844          */
6845         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
6846
6847         ret = device_register(&wq_dev->dev);
6848         if (ret) {
6849                 put_device(&wq_dev->dev);
6850                 wq->wq_dev = NULL;
6851                 return ret;
6852         }
6853
6854         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
6855                 struct device_attribute *attr;
6856
6857                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
6858                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
6859                         if (ret) {
6860                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
6861                                 wq->wq_dev = NULL;
6862                                 return ret;
6863                         }
6864                 }
6865         }
6866
6867         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
6868         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
6869         return 0;
6870 }
6871
6872 /**
6873  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
6874  * @wq: the workqueue to unregister
6875  *
6876  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
6877  */
6878 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
6879 {
6880         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
6881
6882         if (!wq->wq_dev)
6883                 return;
6884
6885         wq->wq_dev = NULL;
6886         device_unregister(&wq_dev->dev);
6887 }
6888 #else   /* CONFIG_SYSFS */
6889 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
6890 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
6891
6892 /*
6893  * Workqueue watchdog.
6894  *
6895  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
6896  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
6897  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
6898  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
6899  * largely opaque.
6900  *
6901  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
6902  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
6903  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
6904  *
6905  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
6906  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
6907  * corresponding sysfs parameter file.
6908  */
6909 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
6910
6911 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
6912 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
6913
6914 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
6915 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
6916
6917 /*
6918  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
6919  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
6920  * Pending work items should be handled by another idle worker
6921  * in all other situations.
6922  */
6923 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
6924 {
6925         struct worker *worker;
6926         unsigned long flags;
6927         int bkt;
6928
6929         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
6930
6931         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6932                 if (task_is_running(worker->task)) {
6933                         /*
6934                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6935                          * drivers that queue work while holding locks
6936                          * also taken in their write paths.
6937                          */
6938                         printk_deferred_enter();
6939
6940                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
6941                         sched_show_task(worker->task);
6942
6943                         printk_deferred_exit();
6944                 }
6945         }
6946
6947         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
6948 }
6949
6950 static void show_cpu_pools_hogs(void)
6951 {
6952         struct worker_pool *pool;
6953         int pi;
6954
6955         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
6956
6957         rcu_read_lock();
6958
6959         for_each_pool(pool, pi) {
6960                 if (pool->cpu_stall)
6961                         show_cpu_pool_hog(pool);
6962
6963         }
6964
6965         rcu_read_unlock();
6966 }
6967
6968 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
6969 {
6970         int cpu;
6971
6972         wq_watchdog_touched = jiffies;
6973         for_each_possible_cpu(cpu)
6974                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6975 }
6976
6977 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
6978 {
6979         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
6980         bool lockup_detected = false;
6981         bool cpu_pool_stall = false;
6982         unsigned long now = jiffies;
6983         struct worker_pool *pool;
6984         int pi;
6985
6986         if (!thresh)
6987                 return;
6988
6989         rcu_read_lock();
6990
6991         for_each_pool(pool, pi) {
6992                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
6993
6994                 pool->cpu_stall = false;
6995                 if (list_empty(&pool->worklist))
6996                         continue;
6997
6998                 /*
6999                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7000                  * the watchdog like a stall.
7001                  */
7002                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7003
7004                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7005                 if (pool->cpu >= 0)
7006                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7007                 else
7008                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7009                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7010
7011                 if (time_after(pool_ts, touched))
7012                         ts = pool_ts;
7013                 else
7014                         ts = touched;
7015
7016                 /* did we stall? */
7017                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7018                         lockup_detected = true;
7019                         if (pool->cpu >= 0) {
7020                                 pool->cpu_stall = true;
7021                                 cpu_pool_stall = true;
7022                         }
7023                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7024                         pr_cont_pool_info(pool);
7025                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7026                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7027                 }
7028
7029
7030         }
7031
7032         rcu_read_unlock();
7033
7034         if (lockup_detected)
7035                 show_all_workqueues();
7036
7037         if (cpu_pool_stall)
7038                 show_cpu_pools_hogs();
7039
7040         wq_watchdog_reset_touched();
7041         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7042 }
7043
7044 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7045 {
7046         if (cpu >= 0)
7047                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7048
7049         wq_watchdog_touched = jiffies;
7050 }
7051
7052 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7053 {
7054         wq_watchdog_thresh = 0;
7055         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7056
7057         if (thresh) {
7058                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7059                 wq_watchdog_reset_touched();
7060                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7061         }
7062 }
7063
7064 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7065                                         const struct kernel_param *kp)
7066 {
7067         unsigned long thresh;
7068         int ret;
7069
7070         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7071         if (ret)
7072                 return ret;
7073
7074         if (system_wq)
7075                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7076         else
7077                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7078
7079         return 0;
7080 }
7081
7082 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7083         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7084         .get    = param_get_ulong,
7085 };
7086
7087 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7088                 0644);
7089
7090 static void wq_watchdog_init(void)
7091 {
7092         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7093         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7094 }
7095
7096 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7097
7098 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7099
7100 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7101
7102 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7103 {
7104         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7105                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7106                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7107                 return;
7108         }
7109
7110         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7111 }
7112
7113 /**
7114  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7115  *
7116  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7117  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7118  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7119  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7120  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7121  * before early initcalls.
7122  */
7123 void __init workqueue_init_early(void)
7124 {
7125         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7126         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7127         int i, cpu;
7128
7129         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7130
7131         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7132         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7133         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7134
7135         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7136         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7137         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7138         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7139                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7140
7141         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7142
7143         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7144
7145         wq_update_pod_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7146         BUG_ON(!wq_update_pod_attrs_buf);
7147
7148         /*
7149          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7150          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7151          */
7152         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7153                 wq_power_efficient = true;
7154
7155         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7156         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7157         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7158         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7159         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7160
7161         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7162
7163         pt->nr_pods = 1;
7164         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7165         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7166         pt->cpu_pod[0] = 0;
7167
7168         /* initialize CPU pools */
7169         for_each_possible_cpu(cpu) {
7170                 struct worker_pool *pool;
7171
7172                 i = 0;
7173                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7174                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7175                         pool->cpu = cpu;
7176                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7177                         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7178                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
7179                         pool->attrs->affn_strict = true;
7180                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7181
7182                         /* alloc pool ID */
7183                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7184                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7185                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7186                 }
7187         }
7188
7189         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7190         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7191                 struct workqueue_attrs *attrs;
7192
7193                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7194                 attrs->nice = std_nice[i];
7195                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7196
7197                 /*
7198                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7199                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7200                  */
7201                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7202                 attrs->nice = std_nice[i];
7203                 attrs->ordered = true;
7204                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7205         }
7206
7207         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7208         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7209         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7210         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7211                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7212         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7213                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7214         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7215                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7216         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7217                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7218                                               0);
7219         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7220                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7221                !system_power_efficient_wq ||
7222                !system_freezable_power_efficient_wq);
7223 }
7224
7225 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7226 {
7227         unsigned long thresh;
7228         unsigned long bogo;
7229
7230         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7231         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7232
7233         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7234         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7235                 return;
7236
7237         /*
7238          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7239          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7240          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7241          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7242          * too low.
7243          *
7244          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7245          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7246          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7247          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7248          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7249          * usefulness.
7250          */
7251         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7252
7253         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7254         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7255         if (bogo < 4000)
7256                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7257
7258         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7259                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7260
7261         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7262 }
7263
7264 /**
7265  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7266  *
7267  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7268  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7269  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7270  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7271  * workers and enable future kworker creations.
7272  */
7273 void __init workqueue_init(void)
7274 {
7275         struct workqueue_struct *wq;
7276         struct worker_pool *pool;
7277         int cpu, bkt;
7278
7279         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7280
7281         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7282
7283         /*
7284          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7285          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7286          */
7287         for_each_possible_cpu(cpu) {
7288                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7289                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7290                 }
7291         }
7292
7293         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7294                 WARN(init_rescuer(wq),
7295                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7296                      wq->name);
7297         }
7298
7299         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7300
7301         /* create the initial workers */
7302         for_each_online_cpu(cpu) {
7303                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7304                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7305                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7306                 }
7307         }
7308
7309         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7310                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7311
7312         wq_online = true;
7313         wq_watchdog_init();
7314 }
7315
7316 /*
7317  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7318  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7319  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7320  */
7321 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7322                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7323 {
7324         int cur, pre, cpu, pod;
7325
7326         pt->nr_pods = 0;
7327
7328         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7329         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7330         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7331
7332         for_each_possible_cpu(cur) {
7333                 for_each_possible_cpu(pre) {
7334                         if (pre >= cur) {
7335                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7336                                 break;
7337                         }
7338                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7339                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7340                                 break;
7341                         }
7342                 }
7343         }
7344
7345         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7346         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7347         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7348         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7349
7350         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7351                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7352
7353         for_each_possible_cpu(cpu) {
7354                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7355                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7356         }
7357 }
7358
7359 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7360 {
7361         return false;
7362 }
7363
7364 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7365 {
7366 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7367         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7368 #else
7369         return false;
7370 #endif
7371 }
7372
7373 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7374 {
7375         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7376 }
7377
7378 /**
7379  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7380  *
7381  * This is the third step of there-staged workqueue subsystem initialization and
7382  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7383  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7384  */
7385 void __init workqueue_init_topology(void)
7386 {
7387         struct workqueue_struct *wq;
7388         int cpu;
7389
7390         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
7391         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
7392         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
7393         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
7394
7395         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7396
7397         /*
7398          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
7399          * worker pool. Explicitly call wq_update_pod() on all workqueue and CPU
7400          * combinations to apply per-pod sharing.
7401          */
7402         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7403                 for_each_online_cpu(cpu)
7404                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
7405                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7406                         mutex_lock(&wq->mutex);
7407                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
7408                         mutex_unlock(&wq->mutex);
7409                 }
7410         }
7411
7412         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7413 }
7414
7415 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
7416 {
7417         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
7418         dump_stack();
7419 }
7420 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
7421
7422 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
7423 {
7424         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
7425                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
7426                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
7427         }
7428
7429         return 1;
7430 }
7431 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);
This page took 0.426843 seconds and 4 git commands to generate.