GNU Linux-libre 4.4.288-gnu1
[releases.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.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
52 #include "workqueue_internal.h"
53
54 enum {
55         /*
56          * worker_pool flags
57          *
58          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
59          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
60          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
61          * is in effect.
62          *
63          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
64          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
65          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
66          *
67          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
68          * attach_mutex to avoid changing binding state while
69          * worker_attach_to_pool() is in progress.
70          */
71         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
72         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
73
74         /* worker flags */
75         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
76         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
77         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
78         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
79         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
80         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
81
82         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
83                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
84
85         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
86
87         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
88         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
89
90         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
91         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
92
93         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
94                                                 /* call for help after 10ms
95                                                    (min two ticks) */
96         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
97         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
98
99         /*
100          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
101          * all cpus.  Give MIN_NICE.
102          */
103         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
104         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
105
106         WQ_NAME_LEN             = 24,
107 };
108
109 /*
110  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
111  *
112  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
113  *    everyone else.
114  *
115  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
116  *    only be modified and accessed from the local cpu.
117  *
118  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
119  *
120  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
121  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
122  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
123  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
124  *
125  * A: pool->attach_mutex protected.
126  *
127  * PL: wq_pool_mutex protected.
128  *
129  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
130  *
131  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
132  *
133  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
134  *      sched-RCU for reads.
135  *
136  * WQ: wq->mutex protected.
137  *
138  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
139  *
140  * MD: wq_mayday_lock protected.
141  */
142
143 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
144
145 struct worker_pool {
146         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
147         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
148         int                     node;           /* I: the associated node ID */
149         int                     id;             /* I: pool ID */
150         unsigned int            flags;          /* X: flags */
151
152         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
153         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
154
155         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
156         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
157
158         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
159         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
160         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
161
162         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
163         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
164                                                 /* L: hash of busy workers */
165
166         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
167         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
168         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
169         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
170         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
171
172         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
173
174         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
175         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
176         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
177
178         /*
179          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
180          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
181          * cacheline.
182          */
183         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
184
185         /*
186          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
187          * from get_work_pool().
188          */
189         struct rcu_head         rcu;
190 } ____cacheline_aligned_in_smp;
191
192 /*
193  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
194  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
195  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
196  * number of flag bits.
197  */
198 struct pool_workqueue {
199         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
200         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
201         int                     work_color;     /* L: current color */
202         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
203         int                     refcnt;         /* L: reference count */
204         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
205                                                 /* L: nr of in_flight works */
206         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
207         int                     max_active;     /* L: max active works */
208         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
209         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
210         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
211
212         /*
213          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
214          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
215          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
216          * determined without grabbing wq->mutex.
217          */
218         struct work_struct      unbound_release_work;
219         struct rcu_head         rcu;
220 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
221
222 /*
223  * Structure used to wait for workqueue flush.
224  */
225 struct wq_flusher {
226         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
227         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
228         struct completion       done;           /* flush completion */
229 };
230
231 struct wq_device;
232
233 /*
234  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
235  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
236  */
237 struct workqueue_struct {
238         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
239         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
240
241         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
242         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
243         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
244         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
245         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
246         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
247         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
248
249         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
250         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
251
252         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
253         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
254
255         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
256         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
257
258 #ifdef CONFIG_SYSFS
259         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
260 #endif
261 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
262         struct lockdep_map      lockdep_map;
263 #endif
264         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
265
266         /*
267          * Destruction of workqueue_struct is sched-RCU protected to allow
268          * walking the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
269          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
270          */
271         struct rcu_head         rcu;
272
273         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
274         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
275         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
276         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
277 };
278
279 static struct kmem_cache *pwq_cache;
280
281 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
282                                         /* possible CPUs of each node */
283
284 static bool wq_disable_numa;
285 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
286
287 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
288 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
289 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
290
291 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
292
293 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
294 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
295
296 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
297 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
298 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
299
300 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
301 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
302
303 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask; /* PL: low level cpumask for all unbound wqs */
304
305 /* the per-cpu worker pools */
306 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
307                                      cpu_worker_pools);
308
309 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
310
311 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
312 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
313
314 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
315 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
316
317 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
318 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
319
320 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
321 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
322 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
323 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
324 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
325 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
326 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
328 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
330 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
332 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
334
335 static int worker_thread(void *__worker);
336 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
337
338 #define CREATE_TRACE_POINTS
339 #include <trace/events/workqueue.h>
340
341 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
342         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
343                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
344                          "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
345
346 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
347         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
348                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
349                          "sched RCU or wq->mutex should be held")
350
351 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
352         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held() &&                 \
353                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
354                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
355                          "sched RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
356
357 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
358         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
359              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
360              (pool)++)
361
362 /**
363  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
364  * @pool: iteration cursor
365  * @pi: integer used for iteration
366  *
367  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
368  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
369  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
370  *
371  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
372  * ignored.
373  */
374 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
375         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
376                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
377                 else
378
379 /**
380  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
381  * @worker: iteration cursor
382  * @pool: worker_pool to iterate workers of
383  *
384  * This must be called with @pool->attach_mutex.
385  *
386  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
387  * ignored.
388  */
389 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
390         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
391                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
392                 else
393
394 /**
395  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
396  * @pwq: iteration cursor
397  * @wq: the target workqueue
398  *
399  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
400  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
401  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
402  *
403  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
404  * ignored.
405  */
406 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
407         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
408                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
409                 else
410
411 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
412
413 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
414
415 static void *work_debug_hint(void *addr)
416 {
417         return ((struct work_struct *) addr)->func;
418 }
419
420 /*
421  * fixup_init is called when:
422  * - an active object is initialized
423  */
424 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
425 {
426         struct work_struct *work = addr;
427
428         switch (state) {
429         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
430                 cancel_work_sync(work);
431                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
432                 return 1;
433         default:
434                 return 0;
435         }
436 }
437
438 /*
439  * fixup_activate is called when:
440  * - an active object is activated
441  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
442  */
443 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
444 {
445         struct work_struct *work = addr;
446
447         switch (state) {
448
449         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
450                 /*
451                  * This is not really a fixup. The work struct was
452                  * statically initialized. We just make sure that it
453                  * is tracked in the object tracker.
454                  */
455                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
456                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
457                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
458                         return 0;
459                 }
460                 WARN_ON_ONCE(1);
461                 return 0;
462
463         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
464                 WARN_ON(1);
465
466         default:
467                 return 0;
468         }
469 }
470
471 /*
472  * fixup_free is called when:
473  * - an active object is freed
474  */
475 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
476 {
477         struct work_struct *work = addr;
478
479         switch (state) {
480         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
481                 cancel_work_sync(work);
482                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
483                 return 1;
484         default:
485                 return 0;
486         }
487 }
488
489 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
490         .name           = "work_struct",
491         .debug_hint     = work_debug_hint,
492         .fixup_init     = work_fixup_init,
493         .fixup_activate = work_fixup_activate,
494         .fixup_free     = work_fixup_free,
495 };
496
497 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
498 {
499         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
500 }
501
502 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
503 {
504         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
505 }
506
507 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
508 {
509         if (onstack)
510                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
511         else
512                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
515
516 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
517 {
518         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
519 }
520 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
521
522 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
523 {
524         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
525         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
526 }
527 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
528
529 #else
530 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
531 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
532 #endif
533
534 /**
535  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
536  * @pool: the pool pointer of interest
537  *
538  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
539  * successfully, -errno on failure.
540  */
541 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
542 {
543         int ret;
544
545         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
546
547         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
548                         GFP_KERNEL);
549         if (ret >= 0) {
550                 pool->id = ret;
551                 return 0;
552         }
553         return ret;
554 }
555
556 /**
557  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
558  * @wq: the target workqueue
559  * @node: the node ID
560  *
561  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or sched RCU
562  * read locked.
563  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
564  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
565  *
566  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
567  */
568 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
569                                                   int node)
570 {
571         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
572
573         /*
574          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
575          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
576          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
577          * happens, this workaround can be removed.
578          */
579         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
580                 return wq->dfl_pwq;
581
582         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
583 }
584
585 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
586 {
587         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
588 }
589
590 static int get_work_color(struct work_struct *work)
591 {
592         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
593                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
594 }
595
596 static int work_next_color(int color)
597 {
598         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
599 }
600
601 /*
602  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
603  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
604  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
605  *
606  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
607  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
608  * work->data.  These functions should only be called while the work is
609  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
610  *
611  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
612  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
613  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
614  * available only while the work item is queued.
615  *
616  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
617  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
618  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
619  * try to steal the PENDING bit.
620  */
621 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
622                                  unsigned long flags)
623 {
624         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
625         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
626 }
627
628 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
629                          unsigned long extra_flags)
630 {
631         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
632                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
633 }
634
635 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
636                                            int pool_id)
637 {
638         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
639                       WORK_STRUCT_PENDING);
640 }
641
642 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
643                                             int pool_id)
644 {
645         /*
646          * The following wmb is paired with the implied mb in
647          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
648          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
649          * owner.
650          */
651         smp_wmb();
652         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
653         /*
654          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
655          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
656          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
657          * reordering can lead to a missed execution on attempt to qeueue
658          * the same @work.  E.g. consider this case:
659          *
660          *   CPU#0                         CPU#1
661          *   ----------------------------  --------------------------------
662          *
663          * 1  STORE event_indicated
664          * 2  queue_work_on() {
665          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
666          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
667          * 5                                 set_work_data() # clear bit
668          * 6                                 smp_mb()
669          * 7                               work->current_func() {
670          * 8                                  LOAD event_indicated
671          *                                 }
672          *
673          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
674          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
675          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
676          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
677          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
678          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
679          * before actual STORE.
680          */
681         smp_mb();
682 }
683
684 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
685 {
686         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
687         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
688 }
689
690 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
691 {
692         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
693
694         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
695                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
696         else
697                 return NULL;
698 }
699
700 /**
701  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
702  * @work: the work item of interest
703  *
704  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
705  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
706  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
707  *
708  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
709  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
710  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
711  * returned pool is and stays online.
712  *
713  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
714  */
715 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
716 {
717         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
718         int pool_id;
719
720         assert_rcu_or_pool_mutex();
721
722         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
723                 return ((struct pool_workqueue *)
724                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
725
726         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
727         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
728                 return NULL;
729
730         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
731 }
732
733 /**
734  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
735  * @work: the work item of interest
736  *
737  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
738  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
739  */
740 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
741 {
742         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
743
744         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
745                 return ((struct pool_workqueue *)
746                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
747
748         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
749 }
750
751 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
754
755         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
756         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
757 }
758
759 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
760 {
761         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
762
763         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
764 }
765
766 /*
767  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
768  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
769  * they're being called with pool->lock held.
770  */
771
772 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
773 {
774         return !atomic_read(&pool->nr_running);
775 }
776
777 /*
778  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
779  * running workers.
780  *
781  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
782  * function will always return %true for unbound pools as long as the
783  * worklist isn't empty.
784  */
785 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
786 {
787         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
788 }
789
790 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
791 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
792 {
793         return pool->nr_idle;
794 }
795
796 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
797 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
798 {
799         return !list_empty(&pool->worklist) &&
800                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
801 }
802
803 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
804 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
805 {
806         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
807 }
808
809 /* Do we have too many workers and should some go away? */
810 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
811 {
812         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
813         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
814         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
815
816         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
817 }
818
819 /*
820  * Wake up functions.
821  */
822
823 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
824 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
825 {
826         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
827                 return NULL;
828
829         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
830 }
831
832 /**
833  * wake_up_worker - wake up an idle worker
834  * @pool: worker pool to wake worker from
835  *
836  * Wake up the first idle worker of @pool.
837  *
838  * CONTEXT:
839  * spin_lock_irq(pool->lock).
840  */
841 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
842 {
843         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
844
845         if (likely(worker))
846                 wake_up_process(worker->task);
847 }
848
849 /**
850  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
851  * @task: task waking up
852  * @cpu: CPU @task is waking up to
853  *
854  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
855  * being awoken.
856  *
857  * CONTEXT:
858  * spin_lock_irq(rq->lock)
859  */
860 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
861 {
862         struct worker *worker = kthread_data(task);
863
864         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
865                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
866                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
867         }
868 }
869
870 /**
871  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
872  * @task: task going to sleep
873  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
874  *
875  * This function is called during schedule() when a busy worker is
876  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
877  * returning pointer to its task.
878  *
879  * CONTEXT:
880  * spin_lock_irq(rq->lock)
881  *
882  * Return:
883  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
884  */
885 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
886 {
887         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
888         struct worker_pool *pool;
889
890         /*
891          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
892          * workers, also reach here, let's not access anything before
893          * checking NOT_RUNNING.
894          */
895         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
896                 return NULL;
897
898         pool = worker->pool;
899
900         /* this can only happen on the local cpu */
901         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id() || pool->cpu != cpu))
902                 return NULL;
903
904         /*
905          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
906          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
907          * Please read comment there.
908          *
909          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
910          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
911          * disabled, which in turn means that none else could be
912          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
913          * lock is safe.
914          */
915         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
916             !list_empty(&pool->worklist))
917                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
918         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
919 }
920
921 /**
922  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
923  * @worker: self
924  * @flags: flags to set
925  *
926  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
927  *
928  * CONTEXT:
929  * spin_lock_irq(pool->lock)
930  */
931 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
932 {
933         struct worker_pool *pool = worker->pool;
934
935         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
936
937         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
938         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
939             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
940                 atomic_dec(&pool->nr_running);
941         }
942
943         worker->flags |= flags;
944 }
945
946 /**
947  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
948  * @worker: self
949  * @flags: flags to clear
950  *
951  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
952  *
953  * CONTEXT:
954  * spin_lock_irq(pool->lock)
955  */
956 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
957 {
958         struct worker_pool *pool = worker->pool;
959         unsigned int oflags = worker->flags;
960
961         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
962
963         worker->flags &= ~flags;
964
965         /*
966          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
967          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
968          * of multiple flags, not a single flag.
969          */
970         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
971                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
972                         atomic_inc(&pool->nr_running);
973 }
974
975 /**
976  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
977  * @pool: pool of interest
978  * @work: work to find worker for
979  *
980  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
981  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
982  * to match, its current execution should match the address of @work and
983  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
984  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
985  * being executed.
986  *
987  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
988  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
989  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
990  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
991  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
992  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
993  *
994  * This function checks the work item address and work function to avoid
995  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
996  * work function which can introduce dependency onto itself through a
997  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
998  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
999  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1000  *
1001  * CONTEXT:
1002  * spin_lock_irq(pool->lock).
1003  *
1004  * Return:
1005  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1006  * otherwise.
1007  */
1008 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1009                                                  struct work_struct *work)
1010 {
1011         struct worker *worker;
1012
1013         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1014                                (unsigned long)work)
1015                 if (worker->current_work == work &&
1016                     worker->current_func == work->func)
1017                         return worker;
1018
1019         return NULL;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * move_linked_works - move linked works to a list
1024  * @work: start of series of works to be scheduled
1025  * @head: target list to append @work to
1026  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1027  *
1028  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1029  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1030  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1031  *
1032  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1033  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1034  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1035  *
1036  * CONTEXT:
1037  * spin_lock_irq(pool->lock).
1038  */
1039 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1040                               struct work_struct **nextp)
1041 {
1042         struct work_struct *n;
1043
1044         /*
1045          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1046          * use NULL for list head.
1047          */
1048         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1049                 list_move_tail(&work->entry, head);
1050                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1051                         break;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1056          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1057          * needs to be updated.
1058          */
1059         if (nextp)
1060                 *nextp = n;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1065  * @pwq: pool_workqueue to get
1066  *
1067  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1068  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1069  */
1070 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1073         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1074         pwq->refcnt++;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1079  * @pwq: pool_workqueue to put
1080  *
1081  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1082  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1083  */
1084 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1085 {
1086         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1087         if (likely(--pwq->refcnt))
1088                 return;
1089         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1090                 return;
1091         /*
1092          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1093          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1094          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1095          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1096          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1097          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1098          */
1099         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1100 }
1101
1102 /**
1103  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1104  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1105  *
1106  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1107  */
1108 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1109 {
1110         if (pwq) {
1111                 /*
1112                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1113                  * following lock operations are safe.
1114                  */
1115                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1116                 put_pwq(pwq);
1117                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1118         }
1119 }
1120
1121 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1122 {
1123         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1124
1125         trace_workqueue_activate_work(work);
1126         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1127         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1128         pwq->nr_active++;
1129 }
1130
1131 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1132 {
1133         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1134                                                     struct work_struct, entry);
1135
1136         pwq_activate_delayed_work(work);
1137 }
1138
1139 /**
1140  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1141  * @pwq: pwq of interest
1142  * @color: color of work which left the queue
1143  *
1144  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1145  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1146  *
1147  * CONTEXT:
1148  * spin_lock_irq(pool->lock).
1149  */
1150 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1151 {
1152         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1153         if (color == WORK_NO_COLOR)
1154                 goto out_put;
1155
1156         pwq->nr_in_flight[color]--;
1157
1158         pwq->nr_active--;
1159         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1160                 /* one down, submit a delayed one */
1161                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1162                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1163         }
1164
1165         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1166         if (likely(pwq->flush_color != color))
1167                 goto out_put;
1168
1169         /* are there still in-flight works? */
1170         if (pwq->nr_in_flight[color])
1171                 goto out_put;
1172
1173         /* this pwq is done, clear flush_color */
1174         pwq->flush_color = -1;
1175
1176         /*
1177          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1178          * will handle the rest.
1179          */
1180         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1181                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1182 out_put:
1183         put_pwq(pwq);
1184 }
1185
1186 /**
1187  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1188  * @work: work item to steal
1189  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1190  * @flags: place to store irq state
1191  *
1192  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1193  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1194  *
1195  * Return:
1196  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1197  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1198  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1199  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1200  *              for arbitrarily long
1201  *
1202  * Note:
1203  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1204  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1205  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1206  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1207  *
1208  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1209  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1210  *
1211  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1212  */
1213 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1214                                unsigned long *flags)
1215 {
1216         struct worker_pool *pool;
1217         struct pool_workqueue *pwq;
1218
1219         local_irq_save(*flags);
1220
1221         /* try to steal the timer if it exists */
1222         if (is_dwork) {
1223                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1224
1225                 /*
1226                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1227                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1228                  * running on the local CPU.
1229                  */
1230                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1231                         return 1;
1232         }
1233
1234         /* try to claim PENDING the normal way */
1235         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1236                 return 0;
1237
1238         /*
1239          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1240          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1241          */
1242         pool = get_work_pool(work);
1243         if (!pool)
1244                 goto fail;
1245
1246         spin_lock(&pool->lock);
1247         /*
1248          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1249          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1250          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1251          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1252          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1253          * item is currently queued on that pool.
1254          */
1255         pwq = get_work_pwq(work);
1256         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1257                 debug_work_deactivate(work);
1258
1259                 /*
1260                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1261                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1262                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1263                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1264                  * item is activated before grabbing.
1265                  */
1266                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1267                         pwq_activate_delayed_work(work);
1268
1269                 list_del_init(&work->entry);
1270                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1271
1272                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1273                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1274
1275                 spin_unlock(&pool->lock);
1276                 return 1;
1277         }
1278         spin_unlock(&pool->lock);
1279 fail:
1280         local_irq_restore(*flags);
1281         if (work_is_canceling(work))
1282                 return -ENOENT;
1283         cpu_relax();
1284         return -EAGAIN;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * insert_work - insert a work into a pool
1289  * @pwq: pwq @work belongs to
1290  * @work: work to insert
1291  * @head: insertion point
1292  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1293  *
1294  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1295  * work_struct flags.
1296  *
1297  * CONTEXT:
1298  * spin_lock_irq(pool->lock).
1299  */
1300 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1301                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1302 {
1303         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1304
1305         /* we own @work, set data and link */
1306         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1307         list_add_tail(&work->entry, head);
1308         get_pwq(pwq);
1309
1310         /*
1311          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1312          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1313          * around lazily while there are works to be processed.
1314          */
1315         smp_mb();
1316
1317         if (__need_more_worker(pool))
1318                 wake_up_worker(pool);
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1323  * same workqueue.
1324  */
1325 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1326 {
1327         struct worker *worker;
1328
1329         worker = current_wq_worker();
1330         /*
1331          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1332          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1333          */
1334         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1335 }
1336
1337 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1338                          struct work_struct *work)
1339 {
1340         struct pool_workqueue *pwq;
1341         struct worker_pool *last_pool;
1342         struct list_head *worklist;
1343         unsigned int work_flags;
1344         unsigned int req_cpu = cpu;
1345
1346         /*
1347          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1348          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1349          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1350          * happen with IRQ disabled.
1351          */
1352         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1353
1354
1355         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1356         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1357             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1358                 return;
1359 retry:
1360         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1361                 cpu = raw_smp_processor_id();
1362
1363         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1364         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1365                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1366         else
1367                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1368
1369         /*
1370          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1371          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1372          * pool to guarantee non-reentrancy.
1373          */
1374         last_pool = get_work_pool(work);
1375         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1376                 struct worker *worker;
1377
1378                 spin_lock(&last_pool->lock);
1379
1380                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1381
1382                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1383                         pwq = worker->current_pwq;
1384                 } else {
1385                         /* meh... not running there, queue here */
1386                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1387                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1388                 }
1389         } else {
1390                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1391         }
1392
1393         /*
1394          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1395          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1396          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1397          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1398          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1399          * make forward-progress.
1400          */
1401         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1402                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1403                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1404                         cpu_relax();
1405                         goto retry;
1406                 }
1407                 /* oops */
1408                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1409                           wq->name, cpu);
1410         }
1411
1412         /* pwq determined, queue */
1413         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1414
1415         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1416                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1417                 return;
1418         }
1419
1420         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1421         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1422
1423         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1424                 trace_workqueue_activate_work(work);
1425                 pwq->nr_active++;
1426                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1427         } else {
1428                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1429                 worklist = &pwq->delayed_works;
1430         }
1431
1432         debug_work_activate(work);
1433         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1434
1435         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1436 }
1437
1438 /**
1439  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1440  * @cpu: CPU number to execute work on
1441  * @wq: workqueue to use
1442  * @work: work to queue
1443  *
1444  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1445  * can't go away.
1446  *
1447  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1448  */
1449 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1450                    struct work_struct *work)
1451 {
1452         bool ret = false;
1453         unsigned long flags;
1454
1455         local_irq_save(flags);
1456
1457         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1458                 __queue_work(cpu, wq, work);
1459                 ret = true;
1460         }
1461
1462         local_irq_restore(flags);
1463         return ret;
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1466
1467 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1468 {
1469         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1470
1471         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1472         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1475
1476 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1477                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1478 {
1479         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1480         struct work_struct *work = &dwork->work;
1481
1482         WARN_ON_ONCE(!wq);
1483         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1484                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1485         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1486         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1487
1488         /*
1489          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1490          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1491          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1492          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1493          */
1494         if (!delay) {
1495                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1496                 return;
1497         }
1498
1499         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1500
1501         dwork->wq = wq;
1502         dwork->cpu = cpu;
1503         timer->expires = jiffies + delay;
1504
1505         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1506                 add_timer_on(timer, cpu);
1507         else
1508                 add_timer(timer);
1509 }
1510
1511 /**
1512  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1513  * @cpu: CPU number to execute work on
1514  * @wq: workqueue to use
1515  * @dwork: work to queue
1516  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1517  *
1518  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1519  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1520  * execution.
1521  */
1522 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1523                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1524 {
1525         struct work_struct *work = &dwork->work;
1526         bool ret = false;
1527         unsigned long flags;
1528
1529         /* read the comment in __queue_work() */
1530         local_irq_save(flags);
1531
1532         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1533                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1534                 ret = true;
1535         }
1536
1537         local_irq_restore(flags);
1538         return ret;
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1541
1542 /**
1543  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1544  * @cpu: CPU number to execute work on
1545  * @wq: workqueue to use
1546  * @dwork: work to queue
1547  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1548  *
1549  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1550  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1551  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1552  * current state.
1553  *
1554  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1555  * pending and its timer was modified.
1556  *
1557  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1558  * See try_to_grab_pending() for details.
1559  */
1560 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1561                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1562 {
1563         unsigned long flags;
1564         int ret;
1565
1566         do {
1567                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1568         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1569
1570         if (likely(ret >= 0)) {
1571                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1572                 local_irq_restore(flags);
1573         }
1574
1575         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1576         return ret;
1577 }
1578 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1579
1580 /**
1581  * worker_enter_idle - enter idle state
1582  * @worker: worker which is entering idle state
1583  *
1584  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1585  * necessary.
1586  *
1587  * LOCKING:
1588  * spin_lock_irq(pool->lock).
1589  */
1590 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1591 {
1592         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1593
1594         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1595             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1596                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1597                 return;
1598
1599         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1600         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1601         pool->nr_idle++;
1602         worker->last_active = jiffies;
1603
1604         /* idle_list is LIFO */
1605         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1606
1607         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1608                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1609
1610         /*
1611          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1612          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1613          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1614          * unbind is not in progress.
1615          */
1616         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1617                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1618                      atomic_read(&pool->nr_running));
1619 }
1620
1621 /**
1622  * worker_leave_idle - leave idle state
1623  * @worker: worker which is leaving idle state
1624  *
1625  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1626  *
1627  * LOCKING:
1628  * spin_lock_irq(pool->lock).
1629  */
1630 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1631 {
1632         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1633
1634         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1635                 return;
1636         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1637         pool->nr_idle--;
1638         list_del_init(&worker->entry);
1639 }
1640
1641 static struct worker *alloc_worker(int node)
1642 {
1643         struct worker *worker;
1644
1645         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1646         if (worker) {
1647                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1648                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1649                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1650                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1651                 worker->flags = WORKER_PREP;
1652         }
1653         return worker;
1654 }
1655
1656 /**
1657  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1658  * @worker: worker to be attached
1659  * @pool: the target pool
1660  *
1661  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1662  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1663  * cpu-[un]hotplugs.
1664  */
1665 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1666                                    struct worker_pool *pool)
1667 {
1668         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1669
1670         /*
1671          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1672          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1673          */
1674         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1675
1676         /*
1677          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1678          * stable across this function.  See the comments above the
1679          * flag definition for details.
1680          */
1681         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1682                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1683
1684         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1685
1686         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1687 }
1688
1689 /**
1690  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1691  * @worker: worker which is attached to its pool
1692  * @pool: the pool @worker is attached to
1693  *
1694  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1695  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1696  * other reference to the pool.
1697  */
1698 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1699                                     struct worker_pool *pool)
1700 {
1701         struct completion *detach_completion = NULL;
1702
1703         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1704         list_del(&worker->node);
1705         if (list_empty(&pool->workers))
1706                 detach_completion = pool->detach_completion;
1707         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1708
1709         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1710         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1711
1712         if (detach_completion)
1713                 complete(detach_completion);
1714 }
1715
1716 /**
1717  * create_worker - create a new workqueue worker
1718  * @pool: pool the new worker will belong to
1719  *
1720  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1721  *
1722  * CONTEXT:
1723  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1724  *
1725  * Return:
1726  * Pointer to the newly created worker.
1727  */
1728 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1729 {
1730         struct worker *worker = NULL;
1731         int id = -1;
1732         char id_buf[16];
1733
1734         /* ID is needed to determine kthread name */
1735         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1736         if (id < 0)
1737                 goto fail;
1738
1739         worker = alloc_worker(pool->node);
1740         if (!worker)
1741                 goto fail;
1742
1743         worker->pool = pool;
1744         worker->id = id;
1745
1746         if (pool->cpu >= 0)
1747                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1748                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1749         else
1750                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1751
1752         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1753                                               "kworker/%s", id_buf);
1754         if (IS_ERR(worker->task))
1755                 goto fail;
1756
1757         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1758         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1759
1760         /* successful, attach the worker to the pool */
1761         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1762
1763         /* start the newly created worker */
1764         spin_lock_irq(&pool->lock);
1765         worker->pool->nr_workers++;
1766         worker_enter_idle(worker);
1767         wake_up_process(worker->task);
1768         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1769
1770         return worker;
1771
1772 fail:
1773         if (id >= 0)
1774                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1775         kfree(worker);
1776         return NULL;
1777 }
1778
1779 /**
1780  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1781  * @worker: worker to be destroyed
1782  *
1783  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1784  * be idle.
1785  *
1786  * CONTEXT:
1787  * spin_lock_irq(pool->lock).
1788  */
1789 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1790 {
1791         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1792
1793         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1794
1795         /* sanity check frenzy */
1796         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1797             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1798             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1799                 return;
1800
1801         pool->nr_workers--;
1802         pool->nr_idle--;
1803
1804         list_del_init(&worker->entry);
1805         worker->flags |= WORKER_DIE;
1806         wake_up_process(worker->task);
1807 }
1808
1809 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1810 {
1811         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1812
1813         spin_lock_irq(&pool->lock);
1814
1815         while (too_many_workers(pool)) {
1816                 struct worker *worker;
1817                 unsigned long expires;
1818
1819                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1820                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1821                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1822
1823                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1824                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1825                         break;
1826                 }
1827
1828                 destroy_worker(worker);
1829         }
1830
1831         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1832 }
1833
1834 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1835 {
1836         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1837         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1838
1839         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1840
1841         if (!wq->rescuer)
1842                 return;
1843
1844         /* mayday mayday mayday */
1845         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1846                 /*
1847                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1848                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1849                  * rescuer is done with it.
1850                  */
1851                 get_pwq(pwq);
1852                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1853                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1854         }
1855 }
1856
1857 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1858 {
1859         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1860         struct work_struct *work;
1861
1862         spin_lock_irq(&pool->lock);
1863         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1864
1865         if (need_to_create_worker(pool)) {
1866                 /*
1867                  * We've been trying to create a new worker but
1868                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1869                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1870                  * rescuers.
1871                  */
1872                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1873                         send_mayday(work);
1874         }
1875
1876         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1877         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1878
1879         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1880 }
1881
1882 /**
1883  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1884  * @pool: pool to create a new worker for
1885  *
1886  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1887  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1888  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1889  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1890  * possible allocation deadlock.
1891  *
1892  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1893  * may_start_working() %true.
1894  *
1895  * LOCKING:
1896  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1897  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1898  * manager.
1899  */
1900 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1901 __releases(&pool->lock)
1902 __acquires(&pool->lock)
1903 {
1904 restart:
1905         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1906
1907         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1908         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1909
1910         while (true) {
1911                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1912                         break;
1913
1914                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1915
1916                 if (!need_to_create_worker(pool))
1917                         break;
1918         }
1919
1920         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1921         spin_lock_irq(&pool->lock);
1922         /*
1923          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1924          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1925          * already become busy.
1926          */
1927         if (need_to_create_worker(pool))
1928                 goto restart;
1929 }
1930
1931 /**
1932  * manage_workers - manage worker pool
1933  * @worker: self
1934  *
1935  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1936  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1937  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1938  *
1939  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1940  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1941  * and may_start_working() is true.
1942  *
1943  * CONTEXT:
1944  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1945  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1946  *
1947  * Return:
1948  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
1949  * start processing works, %true if management function was performed and
1950  * the conditions that the caller verified before calling the function may
1951  * no longer be true.
1952  */
1953 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1954 {
1955         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1956
1957         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
1958                 return false;
1959
1960         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
1961         pool->manager = worker;
1962
1963         maybe_create_worker(pool);
1964
1965         pool->manager = NULL;
1966         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
1967         wake_up(&wq_manager_wait);
1968         return true;
1969 }
1970
1971 /**
1972  * process_one_work - process single work
1973  * @worker: self
1974  * @work: work to process
1975  *
1976  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
1977  * process a single work including synchronization against and
1978  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
1979  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
1980  * call this function to process a work.
1981  *
1982  * CONTEXT:
1983  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1984  */
1985 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
1986 __releases(&pool->lock)
1987 __acquires(&pool->lock)
1988 {
1989         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1990         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1991         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
1992         int work_color;
1993         struct worker *collision;
1994 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1995         /*
1996          * It is permissible to free the struct work_struct from
1997          * inside the function that is called from it, this we need to
1998          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
1999          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2000          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2001          */
2002         struct lockdep_map lockdep_map;
2003
2004         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2005 #endif
2006         /* ensure we're on the correct CPU */
2007         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2008                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2009
2010         /*
2011          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2012          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2013          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2014          * currently executing one.
2015          */
2016         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2017         if (unlikely(collision)) {
2018                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2019                 return;
2020         }
2021
2022         /* claim and dequeue */
2023         debug_work_deactivate(work);
2024         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2025         worker->current_work = work;
2026         worker->current_func = work->func;
2027         worker->current_pwq = pwq;
2028         work_color = get_work_color(work);
2029
2030         list_del_init(&work->entry);
2031
2032         /*
2033          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2034          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2035          * of concurrency management and the next code block will chain
2036          * execution of the pending work items.
2037          */
2038         if (unlikely(cpu_intensive))
2039                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2040
2041         /*
2042          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2043          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2044          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2045          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2046          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2047          */
2048         if (need_more_worker(pool))
2049                 wake_up_worker(pool);
2050
2051         /*
2052          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2053          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2054          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2055          * disabled.
2056          */
2057         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2058
2059         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2060
2061         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2062         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2063         trace_workqueue_execute_start(work);
2064         worker->current_func(work);
2065         /*
2066          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2067          * point will only record its address.
2068          */
2069         trace_workqueue_execute_end(work);
2070         lock_map_release(&lockdep_map);
2071         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2072
2073         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2074                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2075                        "     last function: %pf\n",
2076                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2077                        worker->current_func);
2078                 debug_show_held_locks(current);
2079                 dump_stack();
2080         }
2081
2082         /*
2083          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2084          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2085          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2086          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2087          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2088          * the same condition doesn't freeze RCU.
2089          */
2090         cond_resched_rcu_qs();
2091
2092         spin_lock_irq(&pool->lock);
2093
2094         /* clear cpu intensive status */
2095         if (unlikely(cpu_intensive))
2096                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2097
2098         /* we're done with it, release */
2099         hash_del(&worker->hentry);
2100         worker->current_work = NULL;
2101         worker->current_func = NULL;
2102         worker->current_pwq = NULL;
2103         worker->desc_valid = false;
2104         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2105 }
2106
2107 /**
2108  * process_scheduled_works - process scheduled works
2109  * @worker: self
2110  *
2111  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2112  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2113  * fetches a work from the top and executes it.
2114  *
2115  * CONTEXT:
2116  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2117  * multiple times.
2118  */
2119 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2120 {
2121         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2122                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2123                                                 struct work_struct, entry);
2124                 process_one_work(worker, work);
2125         }
2126 }
2127
2128 /**
2129  * worker_thread - the worker thread function
2130  * @__worker: self
2131  *
2132  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2133  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2134  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2135  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2136  * will be explained in rescuer_thread().
2137  *
2138  * Return: 0
2139  */
2140 static int worker_thread(void *__worker)
2141 {
2142         struct worker *worker = __worker;
2143         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2144
2145         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2146         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2147 woke_up:
2148         spin_lock_irq(&pool->lock);
2149
2150         /* am I supposed to die? */
2151         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2152                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2153                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2154                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2155
2156                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2157                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2158                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2159                 kfree(worker);
2160                 return 0;
2161         }
2162
2163         worker_leave_idle(worker);
2164 recheck:
2165         /* no more worker necessary? */
2166         if (!need_more_worker(pool))
2167                 goto sleep;
2168
2169         /* do we need to manage? */
2170         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2171                 goto recheck;
2172
2173         /*
2174          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2175          * preparing to process a work or actually processing it.
2176          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2177          */
2178         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2179
2180         /*
2181          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2182          * worker or that someone else has already assumed the manager
2183          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2184          * management if applicable and concurrency management is restored
2185          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2186          */
2187         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2188
2189         do {
2190                 struct work_struct *work =
2191                         list_first_entry(&pool->worklist,
2192                                          struct work_struct, entry);
2193
2194                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2195                         /* optimization path, not strictly necessary */
2196                         process_one_work(worker, work);
2197                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2198                                 process_scheduled_works(worker);
2199                 } else {
2200                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2201                         process_scheduled_works(worker);
2202                 }
2203         } while (keep_working(pool));
2204
2205         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2206 sleep:
2207         /*
2208          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2209          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2210          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2211          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2212          * event.
2213          */
2214         worker_enter_idle(worker);
2215         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2216         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2217         schedule();
2218         goto woke_up;
2219 }
2220
2221 /**
2222  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2223  * @__rescuer: self
2224  *
2225  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2226  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2227  *
2228  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2229  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2230  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2231  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2232  * the problem rescuer solves.
2233  *
2234  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2235  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2236  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2237  *
2238  * This should happen rarely.
2239  *
2240  * Return: 0
2241  */
2242 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2243 {
2244         struct worker *rescuer = __rescuer;
2245         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2246         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2247         bool should_stop;
2248
2249         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2250
2251         /*
2252          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2253          * doesn't participate in concurrency management.
2254          */
2255         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2256 repeat:
2257         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2258
2259         /*
2260          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2261          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2262          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2263          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2264          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2265          * list is always empty on exit.
2266          */
2267         should_stop = kthread_should_stop();
2268
2269         /* see whether any pwq is asking for help */
2270         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2271
2272         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2273                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2274                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2275                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2276                 struct work_struct *work, *n;
2277
2278                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2279                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2280
2281                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2282
2283                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2284
2285                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2286                 rescuer->pool = pool;
2287
2288                 /*
2289                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2290                  * process'em.
2291                  */
2292                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2293                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2294                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2295                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2296
2297                 if (!list_empty(scheduled)) {
2298                         process_scheduled_works(rescuer);
2299
2300                         /*
2301                          * The above execution of rescued work items could
2302                          * have created more to rescue through
2303                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2304                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2305                          * that such back-to-back work items, which may be
2306                          * being used to relieve memory pressure, don't
2307                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2308                          */
2309                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2310                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2311                                 /*
2312                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2313                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2314                                  */
2315                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2316                                         get_pwq(pwq);
2317                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2318                                 }
2319                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2320                         }
2321                 }
2322
2323                 /*
2324                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2325                  * go away while we're still attached to it.
2326                  */
2327                 put_pwq(pwq);
2328
2329                 /*
2330                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2331                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2332                  * and stalling the execution.
2333                  */
2334                 if (need_more_worker(pool))
2335                         wake_up_worker(pool);
2336
2337                 rescuer->pool = NULL;
2338                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2339
2340                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2341
2342                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2343         }
2344
2345         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2346
2347         if (should_stop) {
2348                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2349                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2350                 return 0;
2351         }
2352
2353         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2354         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2355         schedule();
2356         goto repeat;
2357 }
2358
2359 struct wq_barrier {
2360         struct work_struct      work;
2361         struct completion       done;
2362         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2363 };
2364
2365 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2366 {
2367         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2368         complete(&barr->done);
2369 }
2370
2371 /**
2372  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2373  * @pwq: pwq to insert barrier into
2374  * @barr: wq_barrier to insert
2375  * @target: target work to attach @barr to
2376  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2377  *
2378  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2379  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2380  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2381  * cpu.
2382  *
2383  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2384  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2385  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2386  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2387  * after a work with LINKED flag set.
2388  *
2389  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2390  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2391  *
2392  * CONTEXT:
2393  * spin_lock_irq(pool->lock).
2394  */
2395 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2396                               struct wq_barrier *barr,
2397                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2398 {
2399         struct list_head *head;
2400         unsigned int linked = 0;
2401
2402         /*
2403          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2404          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2405          * checks and call back into the fixup functions where we
2406          * might deadlock.
2407          */
2408         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2409         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2410         init_completion(&barr->done);
2411         barr->task = current;
2412
2413         /*
2414          * If @target is currently being executed, schedule the
2415          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2416          */
2417         if (worker)
2418                 head = worker->scheduled.next;
2419         else {
2420                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2421
2422                 head = target->entry.next;
2423                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2424                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2425                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2426         }
2427
2428         debug_work_activate(&barr->work);
2429         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2430                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2431 }
2432
2433 /**
2434  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2435  * @wq: workqueue being flushed
2436  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2437  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2438  *
2439  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2440  *
2441  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2442  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2443  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2444  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2445  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2446  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2447  *
2448  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2449  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2450  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2451  * is returned.
2452  *
2453  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2454  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2455  * advanced to @work_color.
2456  *
2457  * CONTEXT:
2458  * mutex_lock(wq->mutex).
2459  *
2460  * Return:
2461  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2462  * otherwise.
2463  */
2464 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2465                                       int flush_color, int work_color)
2466 {
2467         bool wait = false;
2468         struct pool_workqueue *pwq;
2469
2470         if (flush_color >= 0) {
2471                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2472                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2473         }
2474
2475         for_each_pwq(pwq, wq) {
2476                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2477
2478                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2479
2480                 if (flush_color >= 0) {
2481                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2482
2483                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2484                                 pwq->flush_color = flush_color;
2485                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2486                                 wait = true;
2487                         }
2488                 }
2489
2490                 if (work_color >= 0) {
2491                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2492                         pwq->work_color = work_color;
2493                 }
2494
2495                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2496         }
2497
2498         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2499                 complete(&wq->first_flusher->done);
2500
2501         return wait;
2502 }
2503
2504 /**
2505  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2506  * @wq: workqueue to flush
2507  *
2508  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2509  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2510  */
2511 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2512 {
2513         struct wq_flusher this_flusher = {
2514                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2515                 .flush_color = -1,
2516                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2517         };
2518         int next_color;
2519
2520         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2521         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2522
2523         mutex_lock(&wq->mutex);
2524
2525         /*
2526          * Start-to-wait phase
2527          */
2528         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2529
2530         if (next_color != wq->flush_color) {
2531                 /*
2532                  * Color space is not full.  The current work_color
2533                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2534                  * by one.
2535                  */
2536                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2537                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2538                 wq->work_color = next_color;
2539
2540                 if (!wq->first_flusher) {
2541                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2542                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2543
2544                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2545
2546                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2547                                                        wq->work_color)) {
2548                                 /* nothing to flush, done */
2549                                 wq->flush_color = next_color;
2550                                 wq->first_flusher = NULL;
2551                                 goto out_unlock;
2552                         }
2553                 } else {
2554                         /* wait in queue */
2555                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2556                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2557                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2558                 }
2559         } else {
2560                 /*
2561                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2562                  * The next flush completion will assign us
2563                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2564                  */
2565                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2566         }
2567
2568         mutex_unlock(&wq->mutex);
2569
2570         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2571
2572         /*
2573          * Wake-up-and-cascade phase
2574          *
2575          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2576          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2577          */
2578         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2579                 return;
2580
2581         mutex_lock(&wq->mutex);
2582
2583         /* we might have raced, check again with mutex held */
2584         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2585                 goto out_unlock;
2586
2587         wq->first_flusher = NULL;
2588
2589         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2590         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2591
2592         while (true) {
2593                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2594
2595                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2596                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2597                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2598                                 break;
2599                         list_del_init(&next->list);
2600                         complete(&next->done);
2601                 }
2602
2603                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2604                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2605
2606                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2607                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2608
2609                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2610                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2611                         /*
2612                          * Assign the same color to all overflowed
2613                          * flushers, advance work_color and append to
2614                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2615                          * phase for these overflowed flushers.
2616                          */
2617                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2618                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2619
2620                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2621
2622                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2623                                               &wq->flusher_queue);
2624                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2625                 }
2626
2627                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2628                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2629                         break;
2630                 }
2631
2632                 /*
2633                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2634                  * the new first flusher and arm pwqs.
2635                  */
2636                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2637                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2638
2639                 list_del_init(&next->list);
2640                 wq->first_flusher = next;
2641
2642                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2643                         break;
2644
2645                 /*
2646                  * Meh... this color is already done, clear first
2647                  * flusher and repeat cascading.
2648                  */
2649                 wq->first_flusher = NULL;
2650         }
2651
2652 out_unlock:
2653         mutex_unlock(&wq->mutex);
2654 }
2655 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2656
2657 /**
2658  * drain_workqueue - drain a workqueue
2659  * @wq: workqueue to drain
2660  *
2661  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2662  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2663  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2664  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2665  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2666  * takes too long.
2667  */
2668 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2669 {
2670         unsigned int flush_cnt = 0;
2671         struct pool_workqueue *pwq;
2672
2673         /*
2674          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2675          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2676          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2677          */
2678         mutex_lock(&wq->mutex);
2679         if (!wq->nr_drainers++)
2680                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2681         mutex_unlock(&wq->mutex);
2682 reflush:
2683         flush_workqueue(wq);
2684
2685         mutex_lock(&wq->mutex);
2686
2687         for_each_pwq(pwq, wq) {
2688                 bool drained;
2689
2690                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2691                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2692                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2693
2694                 if (drained)
2695                         continue;
2696
2697                 if (++flush_cnt == 10 ||
2698                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2699                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2700                                 wq->name, flush_cnt);
2701
2702                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2703                 goto reflush;
2704         }
2705
2706         if (!--wq->nr_drainers)
2707                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2708         mutex_unlock(&wq->mutex);
2709 }
2710 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2711
2712 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2713 {
2714         struct worker *worker = NULL;
2715         struct worker_pool *pool;
2716         struct pool_workqueue *pwq;
2717
2718         might_sleep();
2719
2720         local_irq_disable();
2721         pool = get_work_pool(work);
2722         if (!pool) {
2723                 local_irq_enable();
2724                 return false;
2725         }
2726
2727         spin_lock(&pool->lock);
2728         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2729         pwq = get_work_pwq(work);
2730         if (pwq) {
2731                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2732                         goto already_gone;
2733         } else {
2734                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2735                 if (!worker)
2736                         goto already_gone;
2737                 pwq = worker->current_pwq;
2738         }
2739
2740         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2741         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2742
2743         /*
2744          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2745          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2746          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2747          * access.
2748          */
2749         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2750                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2751         else
2752                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2753         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2754
2755         return true;
2756 already_gone:
2757         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2758         return false;
2759 }
2760
2761 /**
2762  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2763  * @work: the work to flush
2764  *
2765  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2766  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2767  *
2768  * Return:
2769  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2770  * %false if it was already idle.
2771  */
2772 bool flush_work(struct work_struct *work)
2773 {
2774         struct wq_barrier barr;
2775
2776         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2777         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2778
2779         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2780                 wait_for_completion(&barr.done);
2781                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2782                 return true;
2783         } else {
2784                 return false;
2785         }
2786 }
2787 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2788
2789 struct cwt_wait {
2790         wait_queue_t            wait;
2791         struct work_struct      *work;
2792 };
2793
2794 static int cwt_wakefn(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2795 {
2796         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2797
2798         if (cwait->work != key)
2799                 return 0;
2800         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2801 }
2802
2803 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2804 {
2805         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2806         unsigned long flags;
2807         int ret;
2808
2809         do {
2810                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2811                 /*
2812                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2813                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2814                  * because we may get scheduled between @work's completion
2815                  * and the other canceling task resuming and clearing
2816                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2817                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2818                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2819                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2820                  * we're hogging the CPU.
2821                  *
2822                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2823                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2824                  * wake function which matches @work along with exclusive
2825                  * wait and wakeup.
2826                  */
2827                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2828                         struct cwt_wait cwait;
2829
2830                         init_wait(&cwait.wait);
2831                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2832                         cwait.work = work;
2833
2834                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2835                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2836                         if (work_is_canceling(work))
2837                                 schedule();
2838                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2839                 }
2840         } while (unlikely(ret < 0));
2841
2842         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2843         mark_work_canceling(work);
2844         local_irq_restore(flags);
2845
2846         flush_work(work);
2847         clear_work_data(work);
2848
2849         /*
2850          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2851          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2852          * visible there.
2853          */
2854         smp_mb();
2855         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2856                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2857
2858         return ret;
2859 }
2860
2861 /**
2862  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2863  * @work: the work to cancel
2864  *
2865  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2866  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2867  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2868  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2869  *
2870  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2871  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2872  *
2873  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2874  * queued can't be destroyed before this function returns.
2875  *
2876  * Return:
2877  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2878  */
2879 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2880 {
2881         return __cancel_work_timer(work, false);
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2884
2885 /**
2886  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2887  * @dwork: the delayed work to flush
2888  *
2889  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2890  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2891  * considers the last queueing instance of @dwork.
2892  *
2893  * Return:
2894  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2895  * %false if it was already idle.
2896  */
2897 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2898 {
2899         local_irq_disable();
2900         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2901                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2902         local_irq_enable();
2903         return flush_work(&dwork->work);
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2906
2907 /**
2908  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2909  * @dwork: delayed_work to cancel
2910  *
2911  * Kill off a pending delayed_work.
2912  *
2913  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2914  * pending.
2915  *
2916  * Note:
2917  * The work callback function may still be running on return, unless
2918  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2919  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2920  *
2921  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2922  */
2923 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2924 {
2925         unsigned long flags;
2926         int ret;
2927
2928         do {
2929                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2930         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2931
2932         if (unlikely(ret < 0))
2933                 return false;
2934
2935         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2936                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2937         local_irq_restore(flags);
2938         return ret;
2939 }
2940 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2941
2942 /**
2943  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2944  * @dwork: the delayed work cancel
2945  *
2946  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2947  *
2948  * Return:
2949  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2950  */
2951 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2952 {
2953         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2954 }
2955 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2956
2957 /**
2958  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2959  * @func: the function to call
2960  *
2961  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2962  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2963  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2964  *
2965  * Return:
2966  * 0 on success, -errno on failure.
2967  */
2968 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2969 {
2970         int cpu;
2971         struct work_struct __percpu *works;
2972
2973         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2974         if (!works)
2975                 return -ENOMEM;
2976
2977         get_online_cpus();
2978
2979         for_each_online_cpu(cpu) {
2980                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2981
2982                 INIT_WORK(work, func);
2983                 schedule_work_on(cpu, work);
2984         }
2985
2986         for_each_online_cpu(cpu)
2987                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2988
2989         put_online_cpus();
2990         free_percpu(works);
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 /**
2995  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
2996  * @fn:         the function to execute
2997  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
2998  *              be available when the work executes)
2999  *
3000  * Executes the function immediately if process context is available,
3001  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3002  *
3003  * Return:      0 - function was executed
3004  *              1 - function was scheduled for execution
3005  */
3006 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3007 {
3008         if (!in_interrupt()) {
3009                 fn(&ew->work);
3010                 return 0;
3011         }
3012
3013         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3014         schedule_work(&ew->work);
3015
3016         return 1;
3017 }
3018 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3019
3020 /**
3021  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3022  * @attrs: workqueue_attrs to free
3023  *
3024  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3025  */
3026 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3027 {
3028         if (attrs) {
3029                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3030                 kfree(attrs);
3031         }
3032 }
3033
3034 /**
3035  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3036  * @gfp_mask: allocation mask to use
3037  *
3038  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3039  * return it.
3040  *
3041  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3042  */
3043 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3044 {
3045         struct workqueue_attrs *attrs;
3046
3047         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3048         if (!attrs)
3049                 goto fail;
3050         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3051                 goto fail;
3052
3053         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3054         return attrs;
3055 fail:
3056         free_workqueue_attrs(attrs);
3057         return NULL;
3058 }
3059
3060 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3061                                  const struct workqueue_attrs *from)
3062 {
3063         to->nice = from->nice;
3064         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3065         /*
3066          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3067          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3068          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3069          */
3070         to->no_numa = from->no_numa;
3071 }
3072
3073 /* hash value of the content of @attr */
3074 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3075 {
3076         u32 hash = 0;
3077
3078         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3079         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3080                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3081         return hash;
3082 }
3083
3084 /* content equality test */
3085 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3086                           const struct workqueue_attrs *b)
3087 {
3088         if (a->nice != b->nice)
3089                 return false;
3090         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3091                 return false;
3092         return true;
3093 }
3094
3095 /**
3096  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3097  * @pool: worker_pool to initialize
3098  *
3099  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3100  *
3101  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3102  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3103  * on @pool safely to release it.
3104  */
3105 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3106 {
3107         spin_lock_init(&pool->lock);
3108         pool->id = -1;
3109         pool->cpu = -1;
3110         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3111         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3112         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3113         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3114         hash_init(pool->busy_hash);
3115
3116         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3117         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3118         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3119
3120         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3121                     (unsigned long)pool);
3122
3123         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3124         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3125
3126         ida_init(&pool->worker_ida);
3127         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3128         pool->refcnt = 1;
3129
3130         /* shouldn't fail above this point */
3131         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3132         if (!pool->attrs)
3133                 return -ENOMEM;
3134         return 0;
3135 }
3136
3137 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3138 {
3139         struct workqueue_struct *wq =
3140                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3141
3142         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3143                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3144         else
3145                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3146
3147         kfree(wq->rescuer);
3148         kfree(wq);
3149 }
3150
3151 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3152 {
3153         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3154
3155         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3156         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3157         kfree(pool);
3158 }
3159
3160 /**
3161  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3162  * @pool: worker_pool to put
3163  *
3164  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3165  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3166  * and this function should be able to release pools which went through,
3167  * successfully or not, init_worker_pool().
3168  *
3169  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3170  */
3171 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3172 {
3173         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3174         struct worker *worker;
3175
3176         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3177
3178         if (--pool->refcnt)
3179                 return;
3180
3181         /* sanity checks */
3182         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3183             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3184                 return;
3185
3186         /* release id and unhash */
3187         if (pool->id >= 0)
3188                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3189         hash_del(&pool->hash_node);
3190
3191         /*
3192          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3193          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3194          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3195          */
3196         spin_lock_irq(&pool->lock);
3197         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3198                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3199         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3200
3201         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3202                 destroy_worker(worker);
3203         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3204         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3205
3206         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3207         if (!list_empty(&pool->workers))
3208                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3209         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3210
3211         if (pool->detach_completion)
3212                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3213
3214         /* shut down the timers */
3215         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3216         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3217
3218         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3219         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3220 }
3221
3222 /**
3223  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3224  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3225  *
3226  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3227  * reference count and return it.  If there already is a matching
3228  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3229  * create a new one.
3230  *
3231  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3232  *
3233  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3234  * On failure, %NULL.
3235  */
3236 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3237 {
3238         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3239         struct worker_pool *pool;
3240         int node;
3241         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3242
3243         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3244
3245         /* do we already have a matching pool? */
3246         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3247                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3248                         pool->refcnt++;
3249                         return pool;
3250                 }
3251         }
3252
3253         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3254         if (wq_numa_enabled) {
3255                 for_each_node(node) {
3256                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3257                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3258                                 target_node = node;
3259                                 break;
3260                         }
3261                 }
3262         }
3263
3264         /* nope, create a new one */
3265         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3266         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3267                 goto fail;
3268
3269         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3270         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3271         pool->node = target_node;
3272
3273         /*
3274          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3275          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3276          */
3277         pool->attrs->no_numa = false;
3278
3279         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3280                 goto fail;
3281
3282         /* create and start the initial worker */
3283         if (!create_worker(pool))
3284                 goto fail;
3285
3286         /* install */
3287         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3288
3289         return pool;
3290 fail:
3291         if (pool)
3292                 put_unbound_pool(pool);
3293         return NULL;
3294 }
3295
3296 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3297 {
3298         kmem_cache_free(pwq_cache,
3299                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3300 }
3301
3302 /*
3303  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3304  * and needs to be destroyed.
3305  */
3306 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3307 {
3308         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3309                                                   unbound_release_work);
3310         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3311         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3312         bool is_last = false;
3313
3314         /*
3315          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3316          * @wq, and @wq is invalid to access.
3317          */
3318         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3319                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3320                         return;
3321
3322                 mutex_lock(&wq->mutex);
3323                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3324                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3325                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3326         }
3327
3328         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3329         put_unbound_pool(pool);
3330         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3331
3332         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3333
3334         /*
3335          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3336          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3337          */
3338         if (is_last)
3339                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3340 }
3341
3342 /**
3343  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3344  * @pwq: target pool_workqueue
3345  *
3346  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3347  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3348  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3349  */
3350 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3351 {
3352         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3353         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3354
3355         /* for @wq->saved_max_active */
3356         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3357
3358         /* fast exit for non-freezable wqs */
3359         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3360                 return;
3361
3362         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3363
3364         /*
3365          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3366          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3367          * is updated and visible.
3368          */
3369         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3370                 bool kick = false;
3371
3372                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3373
3374                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3375                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3376                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3377                         kick = true;
3378                 }
3379
3380                 /*
3381                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3382                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3383                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3384                  * let's kick iff work items were activated.
3385                  */
3386                 if (kick)
3387                         wake_up_worker(pwq->pool);
3388         } else {
3389                 pwq->max_active = 0;
3390         }
3391
3392         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3393 }
3394
3395 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3396 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3397                      struct worker_pool *pool)
3398 {
3399         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3400
3401         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3402
3403         pwq->pool = pool;
3404         pwq->wq = wq;
3405         pwq->flush_color = -1;
3406         pwq->refcnt = 1;
3407         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3408         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3409         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3410         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3411 }
3412
3413 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3414 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3415 {
3416         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3417
3418         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3419
3420         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3421         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3422                 return;
3423
3424         /* set the matching work_color */
3425         pwq->work_color = wq->work_color;
3426
3427         /* sync max_active to the current setting */
3428         pwq_adjust_max_active(pwq);
3429
3430         /* link in @pwq */
3431         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3432 }
3433
3434 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3435 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3436                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3437 {
3438         struct worker_pool *pool;
3439         struct pool_workqueue *pwq;
3440
3441         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3442
3443         pool = get_unbound_pool(attrs);
3444         if (!pool)
3445                 return NULL;
3446
3447         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3448         if (!pwq) {
3449                 put_unbound_pool(pool);
3450                 return NULL;
3451         }
3452
3453         init_pwq(pwq, wq, pool);
3454         return pwq;
3455 }
3456
3457 /**
3458  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3459  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3460  * @node: the target NUMA node
3461  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3462  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3463  *
3464  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3465  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3466  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3467  *
3468  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3469  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3470  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3471  * @attrs->cpumask.
3472  *
3473  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3474  * stable.
3475  *
3476  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3477  * %false if equal.
3478  */
3479 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3480                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3481 {
3482         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3483                 goto use_dfl;
3484
3485         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3486         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3487         if (cpu_going_down >= 0)
3488                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3489
3490         if (cpumask_empty(cpumask))
3491                 goto use_dfl;
3492
3493         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3494         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3495         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3496
3497 use_dfl:
3498         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3499         return false;
3500 }
3501
3502 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3503 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3504                                                    int node,
3505                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3506 {
3507         struct pool_workqueue *old_pwq;
3508
3509         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3510         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3511
3512         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3513         link_pwq(pwq);
3514
3515         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3516         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3517         return old_pwq;
3518 }
3519
3520 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3521 struct apply_wqattrs_ctx {
3522         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3523         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3524         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3525         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3526         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3527 };
3528
3529 /* free the resources after success or abort */
3530 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3531 {
3532         if (ctx) {
3533                 int node;
3534
3535                 for_each_node(node)
3536                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3537                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3538
3539                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3540
3541                 kfree(ctx);
3542         }
3543 }
3544
3545 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3546 static struct apply_wqattrs_ctx *
3547 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3548                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3549 {
3550         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3551         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3552         int node;
3553
3554         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3555
3556         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx) + nr_node_ids * sizeof(ctx->pwq_tbl[0]),
3557                       GFP_KERNEL);
3558
3559         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3560         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3561         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3562                 goto out_free;
3563
3564         /*
3565          * Calculate the attrs of the default pwq.
3566          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3567          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3568          */
3569         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3570         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3571         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3572                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3573
3574         /*
3575          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3576          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3577          * pools.
3578          */
3579         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3580
3581         /*
3582          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3583          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3584          * it even if we don't use it immediately.
3585          */
3586         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3587         if (!ctx->dfl_pwq)
3588                 goto out_free;
3589
3590         for_each_node(node) {
3591                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3592                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3593                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3594                                 goto out_free;
3595                 } else {
3596                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3597                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3598                 }
3599         }
3600
3601         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3602         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3603         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3604         ctx->attrs = new_attrs;
3605
3606         ctx->wq = wq;
3607         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3608         return ctx;
3609
3610 out_free:
3611         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3612         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3613         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3614         return NULL;
3615 }
3616
3617 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3618 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3619 {
3620         int node;
3621
3622         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3623         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3624
3625         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3626
3627         /* save the previous pwq and install the new one */
3628         for_each_node(node)
3629                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3630                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3631
3632         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3633         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3634         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3635
3636         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3637 }
3638
3639 static void apply_wqattrs_lock(void)
3640 {
3641         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3642         get_online_cpus();
3643         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3644 }
3645
3646 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3647 {
3648         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3649         put_online_cpus();
3650 }
3651
3652 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3653                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3654 {
3655         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3656         int ret = -ENOMEM;
3657
3658         /* only unbound workqueues can change attributes */
3659         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3660                 return -EINVAL;
3661
3662         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3663         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
3664                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
3665                         return -EINVAL;
3666
3667                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
3668         }
3669
3670         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
3671
3672         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
3673         if (ctx) {
3674                 apply_wqattrs_commit(ctx);
3675                 ret = 0;
3676         }
3677
3678         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3679
3680         return ret;
3681 }
3682
3683 /**
3684  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3685  * @wq: the target workqueue
3686  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3687  *
3688  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3689  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3690  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3691  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3692  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3693  * back-to-back will stay on its current pwq.
3694  *
3695  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3696  *
3697  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3698  */
3699 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3700                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3701 {
3702         int ret;
3703
3704         apply_wqattrs_lock();
3705         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
3706         apply_wqattrs_unlock();
3707
3708         return ret;
3709 }
3710
3711 /**
3712  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3713  * @wq: the target workqueue
3714  * @cpu: the CPU coming up or going down
3715  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3716  *
3717  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3718  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3719  * @wq accordingly.
3720  *
3721  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3722  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3723  * correct.
3724  *
3725  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3726  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3727  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3728  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3729  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3730  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3731  * CPU_DOWN_PREPARE.
3732  */
3733 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3734                                    bool online)
3735 {
3736         int node = cpu_to_node(cpu);
3737         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3738         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3739         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3740         cpumask_t *cpumask;
3741
3742         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3743
3744         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
3745             wq->unbound_attrs->no_numa)
3746                 return;
3747
3748         /*
3749          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3750          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3751          * CPU hotplug exclusion.
3752          */
3753         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3754         cpumask = target_attrs->cpumask;
3755
3756         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3757         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3758
3759         /*
3760          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3761          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
3762          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
3763          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
3764          */
3765         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3766                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3767                         return;
3768         } else {
3769                 goto use_dfl_pwq;
3770         }
3771
3772         /* create a new pwq */
3773         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3774         if (!pwq) {
3775                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3776                         wq->name);
3777                 goto use_dfl_pwq;
3778         }
3779
3780         /* Install the new pwq. */
3781         mutex_lock(&wq->mutex);
3782         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3783         goto out_unlock;
3784
3785 use_dfl_pwq:
3786         mutex_lock(&wq->mutex);
3787         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3788         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3789         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3790         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3791 out_unlock:
3792         mutex_unlock(&wq->mutex);
3793         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3794 }
3795
3796 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3797 {
3798         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3799         int cpu, ret;
3800
3801         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3802                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3803                 if (!wq->cpu_pwqs)
3804                         return -ENOMEM;
3805
3806                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3807                         struct pool_workqueue *pwq =
3808                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3809                         struct worker_pool *cpu_pools =
3810                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3811
3812                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3813
3814                         mutex_lock(&wq->mutex);
3815                         link_pwq(pwq);
3816                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3817                 }
3818                 return 0;
3819         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3820                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3821                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3822                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3823                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3824                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3825                 return ret;
3826         } else {
3827                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3828         }
3829 }
3830
3831 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3832                                const char *name)
3833 {
3834         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3835
3836         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3837                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3838                         max_active, name, 1, lim);
3839
3840         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3841 }
3842
3843 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3844                                                unsigned int flags,
3845                                                int max_active,
3846                                                struct lock_class_key *key,
3847                                                const char *lock_name, ...)
3848 {
3849         size_t tbl_size = 0;
3850         va_list args;
3851         struct workqueue_struct *wq;
3852         struct pool_workqueue *pwq;
3853
3854         /*
3855          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
3856          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
3857          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
3858          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
3859          * on NUMA.
3860          */
3861         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
3862                 flags |= __WQ_ORDERED;
3863
3864         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
3865         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
3866                 flags |= WQ_UNBOUND;
3867
3868         /* allocate wq and format name */
3869         if (flags & WQ_UNBOUND)
3870                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
3871
3872         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
3873         if (!wq)
3874                 return NULL;
3875
3876         if (flags & WQ_UNBOUND) {
3877                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3878                 if (!wq->unbound_attrs)
3879                         goto err_free_wq;
3880         }
3881
3882         va_start(args, lock_name);
3883         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
3884         va_end(args);
3885
3886         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3887         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3888
3889         /* init wq */
3890         wq->flags = flags;
3891         wq->saved_max_active = max_active;
3892         mutex_init(&wq->mutex);
3893         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3894         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3895         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3896         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3897         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3898
3899         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3900         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3901
3902         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3903                 goto err_free_wq;
3904
3905         /*
3906          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3907          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3908          */
3909         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
3910                 struct worker *rescuer;
3911
3912                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
3913                 if (!rescuer)
3914                         goto err_destroy;
3915
3916                 rescuer->rescue_wq = wq;
3917                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3918                                                wq->name);
3919                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
3920                         kfree(rescuer);
3921                         goto err_destroy;
3922                 }
3923
3924                 wq->rescuer = rescuer;
3925                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
3926                 wake_up_process(rescuer->task);
3927         }
3928
3929         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
3930                 goto err_destroy;
3931
3932         /*
3933          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
3934          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
3935          * list.
3936          */
3937         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3938
3939         mutex_lock(&wq->mutex);
3940         for_each_pwq(pwq, wq)
3941                 pwq_adjust_max_active(pwq);
3942         mutex_unlock(&wq->mutex);
3943
3944         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
3945
3946         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3947
3948         return wq;
3949
3950 err_free_wq:
3951         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3952         kfree(wq);
3953         return NULL;
3954 err_destroy:
3955         destroy_workqueue(wq);
3956         return NULL;
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
3959
3960 /**
3961  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
3962  * @wq: target workqueue
3963  *
3964  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
3965  */
3966 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3967 {
3968         struct pool_workqueue *pwq;
3969         int node;
3970
3971         /*
3972          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
3973          * lead to sysfs name conflicts.
3974          */
3975         workqueue_sysfs_unregister(wq);
3976
3977         /* drain it before proceeding with destruction */
3978         drain_workqueue(wq);
3979
3980         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
3981         if (wq->rescuer) {
3982                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
3983
3984                 /* this prevents new queueing */
3985                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3986                 wq->rescuer = NULL;
3987                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3988
3989                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
3990                 kthread_stop(rescuer->task);
3991                 kfree(rescuer);
3992         }
3993
3994         /* sanity checks */
3995         mutex_lock(&wq->mutex);
3996         for_each_pwq(pwq, wq) {
3997                 int i;
3998
3999                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4000                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4001                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4002                                 return;
4003                         }
4004                 }
4005
4006                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4007                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4008                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4009                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4010                         return;
4011                 }
4012         }
4013         mutex_unlock(&wq->mutex);
4014
4015         /*
4016          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4017          * flushing is complete in case freeze races us.
4018          */
4019         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4020         list_del_rcu(&wq->list);
4021         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4022
4023         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4024                 /*
4025                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4026                  * schedule RCU free.
4027                  */
4028                 call_rcu_sched(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4029         } else {
4030                 /*
4031                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4032                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4033                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4034                  */
4035                 for_each_node(node) {
4036                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4037                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4038                         put_pwq_unlocked(pwq);
4039                 }
4040
4041                 /*
4042                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4043                  * put.  Don't access it afterwards.
4044                  */
4045                 pwq = wq->dfl_pwq;
4046                 wq->dfl_pwq = NULL;
4047                 put_pwq_unlocked(pwq);
4048         }
4049 }
4050 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4051
4052 /**
4053  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4054  * @wq: target workqueue
4055  * @max_active: new max_active value.
4056  *
4057  * Set max_active of @wq to @max_active.
4058  *
4059  * CONTEXT:
4060  * Don't call from IRQ context.
4061  */
4062 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4063 {
4064         struct pool_workqueue *pwq;
4065
4066         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4067         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4068                 return;
4069
4070         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4071
4072         mutex_lock(&wq->mutex);
4073
4074         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4075         wq->saved_max_active = max_active;
4076
4077         for_each_pwq(pwq, wq)
4078                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4079
4080         mutex_unlock(&wq->mutex);
4081 }
4082 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4083
4084 /**
4085  * current_work - retrieve %current task's work struct
4086  *
4087  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4088  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4089  *
4090  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4091  */
4092 struct work_struct *current_work(void)
4093 {
4094         struct worker *worker = current_wq_worker();
4095
4096         return worker ? worker->current_work : NULL;
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4099
4100 /**
4101  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4102  *
4103  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4104  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4105  *
4106  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4107  */
4108 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4109 {
4110         struct worker *worker = current_wq_worker();
4111
4112         return worker && worker->rescue_wq;
4113 }
4114
4115 /**
4116  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4117  * @cpu: CPU in question
4118  * @wq: target workqueue
4119  *
4120  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4121  * no synchronization around this function and the test result is
4122  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4123  *
4124  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4125  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4126  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4127  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4128  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4129  *
4130  * Return:
4131  * %true if congested, %false otherwise.
4132  */
4133 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4134 {
4135         struct pool_workqueue *pwq;
4136         bool ret;
4137
4138         rcu_read_lock_sched();
4139
4140         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4141                 cpu = smp_processor_id();
4142
4143         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4144                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4145         else
4146                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4147
4148         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4149         rcu_read_unlock_sched();
4150
4151         return ret;
4152 }
4153 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4154
4155 /**
4156  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4157  * @work: the work to be tested
4158  *
4159  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4160  * synchronization around this function and the test result is
4161  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4162  *
4163  * Return:
4164  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4165  */
4166 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4167 {
4168         struct worker_pool *pool;
4169         unsigned long flags;
4170         unsigned int ret = 0;
4171
4172         if (work_pending(work))
4173                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4174
4175         local_irq_save(flags);
4176         pool = get_work_pool(work);
4177         if (pool) {
4178                 spin_lock(&pool->lock);
4179                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4180                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4181                 spin_unlock(&pool->lock);
4182         }
4183         local_irq_restore(flags);
4184
4185         return ret;
4186 }
4187 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4188
4189 /**
4190  * set_worker_desc - set description for the current work item
4191  * @fmt: printf-style format string
4192  * @...: arguments for the format string
4193  *
4194  * This function can be called by a running work function to describe what
4195  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4196  * information will be printed out together to help debugging.  The
4197  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4198  */
4199 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4200 {
4201         struct worker *worker = current_wq_worker();
4202         va_list args;
4203
4204         if (worker) {
4205                 va_start(args, fmt);
4206                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4207                 va_end(args);
4208                 worker->desc_valid = true;
4209         }
4210 }
4211
4212 /**
4213  * print_worker_info - print out worker information and description
4214  * @log_lvl: the log level to use when printing
4215  * @task: target task
4216  *
4217  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4218  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4219  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4220  *
4221  * This function can be safely called on any task as long as the
4222  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4223  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4224  */
4225 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4226 {
4227         work_func_t *fn = NULL;
4228         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4229         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4230         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4231         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4232         bool desc_valid = false;
4233         struct worker *worker;
4234
4235         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4236                 return;
4237
4238         /*
4239          * This function is called without any synchronization and @task
4240          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4241          */
4242         worker = probe_kthread_data(task);
4243
4244         /*
4245          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4246          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4247          */
4248         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4249         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4250         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4251         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4252
4253         /* copy worker description */
4254         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4255         if (desc_valid)
4256                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4257
4258         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4259                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4260                 if (desc[0])
4261                         pr_cont(" (%s)", desc);
4262                 pr_cont("\n");
4263         }
4264 }
4265
4266 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4267 {
4268         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4269         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4270                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4271         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4272 }
4273
4274 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4275 {
4276         if (work->func == wq_barrier_func) {
4277                 struct wq_barrier *barr;
4278
4279                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4280
4281                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4282                         task_pid_nr(barr->task));
4283         } else {
4284                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4285         }
4286 }
4287
4288 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4289 {
4290         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4291         struct work_struct *work;
4292         struct worker *worker;
4293         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4294         int bkt;
4295
4296         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4297         pr_cont_pool_info(pool);
4298
4299         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4300                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4301                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4302
4303         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4304                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4305                         has_in_flight = true;
4306                         break;
4307                 }
4308         }
4309         if (has_in_flight) {
4310                 bool comma = false;
4311
4312                 pr_info("    in-flight:");
4313                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4314                         if (worker->current_pwq != pwq)
4315                                 continue;
4316
4317                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4318                                 task_pid_nr(worker->task),
4319                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4320                                 worker->current_func);
4321                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4322                                 pr_cont_work(false, work);
4323                         comma = true;
4324                 }
4325                 pr_cont("\n");
4326         }
4327
4328         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4329                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4330                         has_pending = true;
4331                         break;
4332                 }
4333         }
4334         if (has_pending) {
4335                 bool comma = false;
4336
4337                 pr_info("    pending:");
4338                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4339                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4340                                 continue;
4341
4342                         pr_cont_work(comma, work);
4343                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4344                 }
4345                 pr_cont("\n");
4346         }
4347
4348         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4349                 bool comma = false;
4350
4351                 pr_info("    delayed:");
4352                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4353                         pr_cont_work(comma, work);
4354                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4355                 }
4356                 pr_cont("\n");
4357         }
4358 }
4359
4360 /**
4361  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4362  *
4363  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and
4364  * pools.
4365  */
4366 void show_workqueue_state(void)
4367 {
4368         struct workqueue_struct *wq;
4369         struct worker_pool *pool;
4370         unsigned long flags;
4371         int pi;
4372
4373         rcu_read_lock_sched();
4374
4375         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4376
4377         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4378                 struct pool_workqueue *pwq;
4379                 bool idle = true;
4380
4381                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4382                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4383                                 idle = false;
4384                                 break;
4385                         }
4386                 }
4387                 if (idle)
4388                         continue;
4389
4390                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4391
4392                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4393                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4394                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4395                                 show_pwq(pwq);
4396                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4397                 }
4398         }
4399
4400         for_each_pool(pool, pi) {
4401                 struct worker *worker;
4402                 bool first = true;
4403
4404                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4405                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4406                         goto next_pool;
4407
4408                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4409                 pr_cont_pool_info(pool);
4410                 pr_cont(" workers=%d", pool->nr_workers);
4411                 if (pool->manager)
4412                         pr_cont(" manager: %d",
4413                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4414                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4415                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4416                                 task_pid_nr(worker->task));
4417                         first = false;
4418                 }
4419                 pr_cont("\n");
4420         next_pool:
4421                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4422         }
4423
4424         rcu_read_unlock_sched();
4425 }
4426
4427 /*
4428  * CPU hotplug.
4429  *
4430  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4431  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4432  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4433  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4434  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4435  * blocked draining impractical.
4436  *
4437  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4438  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4439  * cpu comes back online.
4440  */
4441
4442 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4443 {
4444         int cpu = smp_processor_id();
4445         struct worker_pool *pool;
4446         struct worker *worker;
4447
4448         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4449                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4450                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4451
4452                 /*
4453                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4454                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4455                  * except for the ones which are still executing works from
4456                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4457                  * this, they may become diasporas.
4458                  */
4459                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4460                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4461
4462                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4463
4464                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4465                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4466
4467                 /*
4468                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4469                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4470                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4471                  * from other cpus.
4472                  */
4473                 schedule();
4474
4475                 /*
4476                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4477                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4478                  * and keep_working() are always true as long as the
4479                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4480                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4481                  * are served by workers tied to the pool.
4482                  */
4483                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4484
4485                 /*
4486                  * With concurrency management just turned off, a busy
4487                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4488                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4489                  */
4490                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4491                 wake_up_worker(pool);
4492                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4493         }
4494 }
4495
4496 /**
4497  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4498  * @pool: pool of interest
4499  *
4500  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4501  */
4502 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4503 {
4504         struct worker *worker;
4505
4506         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4507
4508         /*
4509          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4510          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4511          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4512          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4513          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4514          */
4515         for_each_pool_worker(worker, pool)
4516                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4517                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4518
4519         spin_lock_irq(&pool->lock);
4520
4521         /*
4522          * XXX: CPU hotplug notifiers are weird and can call DOWN_FAILED
4523          * w/o preceding DOWN_PREPARE.  Work around it.  CPU hotplug is
4524          * being reworked and this can go away in time.
4525          */
4526         if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) {
4527                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4528                 return;
4529         }
4530
4531         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4532
4533         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4534                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4535
4536                 /*
4537                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4538                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4539                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4540                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4541                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4542                  * be bound before @pool->lock is released.
4543                  */
4544                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4545                         wake_up_process(worker->task);
4546
4547                 /*
4548                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4549                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4550                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4551                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4552                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4553                  * concurrency management.  Note that when or whether
4554                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4555                  *
4556                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4557                  * tested without holding any lock in
4558                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4559                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4560                  * management operations.
4561                  */
4562                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4563                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4564                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4565                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4566         }
4567
4568         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4569 }
4570
4571 /**
4572  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4573  * @pool: unbound pool of interest
4574  * @cpu: the CPU which is coming up
4575  *
4576  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4577  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4578  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4579  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4580  */
4581 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4582 {
4583         static cpumask_t cpumask;
4584         struct worker *worker;
4585
4586         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4587
4588         /* is @cpu allowed for @pool? */
4589         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4590                 return;
4591
4592         /* is @cpu the only online CPU? */
4593         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4594         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4595                 return;
4596
4597         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4598         for_each_pool_worker(worker, pool)
4599                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4600                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4601 }
4602
4603 /*
4604  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4605  * This will be registered high priority CPU notifier.
4606  */
4607 static int workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4608                                                unsigned long action,
4609                                                void *hcpu)
4610 {
4611         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4612         struct worker_pool *pool;
4613         struct workqueue_struct *wq;
4614         int pi;
4615
4616         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4617         case CPU_UP_PREPARE:
4618                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4619                         if (pool->nr_workers)
4620                                 continue;
4621                         if (!create_worker(pool))
4622                                 return NOTIFY_BAD;
4623                 }
4624                 break;
4625
4626         case CPU_DOWN_FAILED:
4627         case CPU_ONLINE:
4628                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4629
4630                 for_each_pool(pool, pi) {
4631                         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4632
4633                         if (pool->cpu == cpu)
4634                                 rebind_workers(pool);
4635                         else if (pool->cpu < 0)
4636                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4637
4638                         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4639                 }
4640
4641                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4642                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4643                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4644
4645                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4646                 break;
4647         }
4648         return NOTIFY_OK;
4649 }
4650
4651 /*
4652  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4653  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4654  */
4655 static int workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4656                                                  unsigned long action,
4657                                                  void *hcpu)
4658 {
4659         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4660         struct work_struct unbind_work;
4661         struct workqueue_struct *wq;
4662
4663         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4664         case CPU_DOWN_PREPARE:
4665                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4666                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4667                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4668
4669                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4670                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4671                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4672                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4673                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4674
4675                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4676                 flush_work(&unbind_work);
4677                 destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4678                 break;
4679         }
4680         return NOTIFY_OK;
4681 }
4682
4683 #ifdef CONFIG_SMP
4684
4685 struct work_for_cpu {
4686         struct work_struct work;
4687         long (*fn)(void *);
4688         void *arg;
4689         long ret;
4690 };
4691
4692 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4693 {
4694         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4695
4696         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4697 }
4698
4699 /**
4700  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4701  * @cpu: the cpu to run on
4702  * @fn: the function to run
4703  * @arg: the function arg
4704  *
4705  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4706  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4707  *
4708  * Return: The value @fn returns.
4709  */
4710 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4711 {
4712         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4713
4714         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4715         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4716         flush_work(&wfc.work);
4717         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4718         return wfc.ret;
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4721 #endif /* CONFIG_SMP */
4722
4723 #ifdef CONFIG_FREEZER
4724
4725 /**
4726  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4727  *
4728  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4729  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4730  * pool->worklist.
4731  *
4732  * CONTEXT:
4733  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4734  */
4735 void freeze_workqueues_begin(void)
4736 {
4737         struct workqueue_struct *wq;
4738         struct pool_workqueue *pwq;
4739
4740         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4741
4742         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4743         workqueue_freezing = true;
4744
4745         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4746                 mutex_lock(&wq->mutex);
4747                 for_each_pwq(pwq, wq)
4748                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4749                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4750         }
4751
4752         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4753 }
4754
4755 /**
4756  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4757  *
4758  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4759  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4760  *
4761  * CONTEXT:
4762  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4763  *
4764  * Return:
4765  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4766  * is complete.
4767  */
4768 bool freeze_workqueues_busy(void)
4769 {
4770         bool busy = false;
4771         struct workqueue_struct *wq;
4772         struct pool_workqueue *pwq;
4773
4774         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4775
4776         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4777
4778         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4779                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4780                         continue;
4781                 /*
4782                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4783                  * to peek without lock.
4784                  */
4785                 rcu_read_lock_sched();
4786                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4787                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4788                         if (pwq->nr_active) {
4789                                 busy = true;
4790                                 rcu_read_unlock_sched();
4791                                 goto out_unlock;
4792                         }
4793                 }
4794                 rcu_read_unlock_sched();
4795         }
4796 out_unlock:
4797         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4798         return busy;
4799 }
4800
4801 /**
4802  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4803  *
4804  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4805  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4806  *
4807  * CONTEXT:
4808  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4809  */
4810 void thaw_workqueues(void)
4811 {
4812         struct workqueue_struct *wq;
4813         struct pool_workqueue *pwq;
4814
4815         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4816
4817         if (!workqueue_freezing)
4818                 goto out_unlock;
4819
4820         workqueue_freezing = false;
4821
4822         /* restore max_active and repopulate worklist */
4823         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4824                 mutex_lock(&wq->mutex);
4825                 for_each_pwq(pwq, wq)
4826                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4827                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4828         }
4829
4830 out_unlock:
4831         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4832 }
4833 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4834
4835 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
4836 {
4837         LIST_HEAD(ctxs);
4838         int ret = 0;
4839         struct workqueue_struct *wq;
4840         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
4841
4842         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4843
4844         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4845                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4846                         continue;
4847                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4848                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
4849                         continue;
4850
4851                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
4852                 if (!ctx) {
4853                         ret = -ENOMEM;
4854                         break;
4855                 }
4856
4857                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
4858         }
4859
4860         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
4861                 if (!ret)
4862                         apply_wqattrs_commit(ctx);
4863                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4864         }
4865
4866         return ret;
4867 }
4868
4869 /**
4870  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
4871  *  @cpumask: the cpumask to set
4872  *
4873  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
4874  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
4875  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
4876  *
4877  *  Retun:      0       - Success
4878  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
4879  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
4880  */
4881 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
4882 {
4883         int ret = -EINVAL;
4884         cpumask_var_t saved_cpumask;
4885
4886         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
4887                 return -ENOMEM;
4888
4889         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
4890         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
4891                 apply_wqattrs_lock();
4892
4893                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
4894                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
4895
4896                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
4897                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
4898                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
4899
4900                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
4901                 if (ret < 0)
4902                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
4903
4904                 apply_wqattrs_unlock();
4905         }
4906
4907         free_cpumask_var(saved_cpumask);
4908         return ret;
4909 }
4910
4911 #ifdef CONFIG_SYSFS
4912 /*
4913  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
4914  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
4915  * following attributes.
4916  *
4917  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
4918  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
4919  *
4920  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
4921  *
4922  *  id          RO int  : the associated pool ID
4923  *  nice        RW int  : nice value of the workers
4924  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
4925  */
4926 struct wq_device {
4927         struct workqueue_struct         *wq;
4928         struct device                   dev;
4929 };
4930
4931 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
4932 {
4933         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4934
4935         return wq_dev->wq;
4936 }
4937
4938 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4939                             char *buf)
4940 {
4941         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4942
4943         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
4944 }
4945 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
4946
4947 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
4948                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4949 {
4950         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4951
4952         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
4953 }
4954
4955 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
4956                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
4957                                 size_t count)
4958 {
4959         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4960         int val;
4961
4962         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
4963                 return -EINVAL;
4964
4965         workqueue_set_max_active(wq, val);
4966         return count;
4967 }
4968 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
4969
4970 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
4971         &dev_attr_per_cpu.attr,
4972         &dev_attr_max_active.attr,
4973         NULL,
4974 };
4975 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
4976
4977 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
4978                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
4979 {
4980         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4981         const char *delim = "";
4982         int node, written = 0;
4983
4984         rcu_read_lock_sched();
4985         for_each_node(node) {
4986                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
4987                                      "%s%d:%d", delim, node,
4988                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
4989                 delim = " ";
4990         }
4991         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
4992         rcu_read_unlock_sched();
4993
4994         return written;
4995 }
4996
4997 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4998                             char *buf)
4999 {
5000         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5001         int written;
5002
5003         mutex_lock(&wq->mutex);
5004         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5005         mutex_unlock(&wq->mutex);
5006
5007         return written;
5008 }
5009
5010 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5011 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5012 {
5013         struct workqueue_attrs *attrs;
5014
5015         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5016
5017         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5018         if (!attrs)
5019                 return NULL;
5020
5021         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5022         return attrs;
5023 }
5024
5025 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5026                              const char *buf, size_t count)
5027 {
5028         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5029         struct workqueue_attrs *attrs;
5030         int ret = -ENOMEM;
5031
5032         apply_wqattrs_lock();
5033
5034         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5035         if (!attrs)
5036                 goto out_unlock;
5037
5038         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5039             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5040                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5041         else
5042                 ret = -EINVAL;
5043
5044 out_unlock:
5045         apply_wqattrs_unlock();
5046         free_workqueue_attrs(attrs);
5047         return ret ?: count;
5048 }
5049
5050 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5051                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5052 {
5053         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5054         int written;
5055
5056         mutex_lock(&wq->mutex);
5057         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5058                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5059         mutex_unlock(&wq->mutex);
5060         return written;
5061 }
5062
5063 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5064                                 struct device_attribute *attr,
5065                                 const char *buf, size_t count)
5066 {
5067         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5068         struct workqueue_attrs *attrs;
5069         int ret = -ENOMEM;
5070
5071         apply_wqattrs_lock();
5072
5073         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5074         if (!attrs)
5075                 goto out_unlock;
5076
5077         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5078         if (!ret)
5079                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5080
5081 out_unlock:
5082         apply_wqattrs_unlock();
5083         free_workqueue_attrs(attrs);
5084         return ret ?: count;
5085 }
5086
5087 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5088                             char *buf)
5089 {
5090         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5091         int written;
5092
5093         mutex_lock(&wq->mutex);
5094         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5095                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5096         mutex_unlock(&wq->mutex);
5097
5098         return written;
5099 }
5100
5101 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5102                              const char *buf, size_t count)
5103 {
5104         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5105         struct workqueue_attrs *attrs;
5106         int v, ret = -ENOMEM;
5107
5108         apply_wqattrs_lock();
5109
5110         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5111         if (!attrs)
5112                 goto out_unlock;
5113
5114         ret = -EINVAL;
5115         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5116                 attrs->no_numa = !v;
5117                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5118         }
5119
5120 out_unlock:
5121         apply_wqattrs_unlock();
5122         free_workqueue_attrs(attrs);
5123         return ret ?: count;
5124 }
5125
5126 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5127         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5128         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5129         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5130         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5131         __ATTR_NULL,
5132 };
5133
5134 static struct bus_type wq_subsys = {
5135         .name                           = "workqueue",
5136         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5137 };
5138
5139 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5140                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5141 {
5142         int written;
5143
5144         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5145         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5146                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5147         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5148
5149         return written;
5150 }
5151
5152 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5153                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5154 {
5155         cpumask_var_t cpumask;
5156         int ret;
5157
5158         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5159                 return -ENOMEM;
5160
5161         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5162         if (!ret)
5163                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5164
5165         free_cpumask_var(cpumask);
5166         return ret ? ret : count;
5167 }
5168
5169 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5170         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5171                wq_unbound_cpumask_store);
5172
5173 static int __init wq_sysfs_init(void)
5174 {
5175         int err;
5176
5177         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5178         if (err)
5179                 return err;
5180
5181         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5182 }
5183 core_initcall(wq_sysfs_init);
5184
5185 static void wq_device_release(struct device *dev)
5186 {
5187         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5188
5189         kfree(wq_dev);
5190 }
5191
5192 /**
5193  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5194  * @wq: the workqueue to register
5195  *
5196  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5197  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5198  * which is the preferred method.
5199  *
5200  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5201  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5202  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5203  * attributes.
5204  *
5205  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5206  */
5207 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5208 {
5209         struct wq_device *wq_dev;
5210         int ret;
5211
5212         /*
5213          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5214          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5215          * workqueues.
5216          */
5217         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5218                 return -EINVAL;
5219
5220         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5221         if (!wq_dev)
5222                 return -ENOMEM;
5223
5224         wq_dev->wq = wq;
5225         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5226         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
5227         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5228
5229         /*
5230          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5231          * everything is ready.
5232          */
5233         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5234
5235         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5236         if (ret) {
5237                 put_device(&wq_dev->dev);
5238                 wq->wq_dev = NULL;
5239                 return ret;
5240         }
5241
5242         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5243                 struct device_attribute *attr;
5244
5245                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5246                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5247                         if (ret) {
5248                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5249                                 wq->wq_dev = NULL;
5250                                 return ret;
5251                         }
5252                 }
5253         }
5254
5255         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5256         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 /**
5261  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5262  * @wq: the workqueue to unregister
5263  *
5264  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5265  */
5266 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5267 {
5268         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5269
5270         if (!wq->wq_dev)
5271                 return;
5272
5273         wq->wq_dev = NULL;
5274         device_unregister(&wq_dev->dev);
5275 }
5276 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5277 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5278 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5279
5280 static void __init wq_numa_init(void)
5281 {
5282         cpumask_var_t *tbl;
5283         int node, cpu;
5284
5285         if (num_possible_nodes() <= 1)
5286                 return;
5287
5288         if (wq_disable_numa) {
5289                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5290                 return;
5291         }
5292
5293         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5294         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5295
5296         /*
5297          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5298          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5299          * fully initialized by now.
5300          */
5301         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5302         BUG_ON(!tbl);
5303
5304         for_each_node(node)
5305                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5306                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5307
5308         for_each_possible_cpu(cpu) {
5309                 node = cpu_to_node(cpu);
5310                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5311                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5312                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5313                         return;
5314                 }
5315                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5316         }
5317
5318         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5319         wq_numa_enabled = true;
5320 }
5321
5322 static int __init init_workqueues(void)
5323 {
5324         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5325         int i, cpu;
5326
5327         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5328
5329         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5330         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
5331
5332         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5333
5334         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
5335         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
5336
5337         wq_numa_init();
5338
5339         /* initialize CPU pools */
5340         for_each_possible_cpu(cpu) {
5341                 struct worker_pool *pool;
5342
5343                 i = 0;
5344                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5345                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5346                         pool->cpu = cpu;
5347                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5348                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5349                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5350
5351                         /* alloc pool ID */
5352                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5353                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5354                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5355                 }
5356         }
5357
5358         /* create the initial worker */
5359         for_each_online_cpu(cpu) {
5360                 struct worker_pool *pool;
5361
5362                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5363                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5364                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5365                 }
5366         }
5367
5368         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5369         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5370                 struct workqueue_attrs *attrs;
5371
5372                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5373                 attrs->nice = std_nice[i];
5374                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5375
5376                 /*
5377                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5378                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5379                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5380                  */
5381                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5382                 attrs->nice = std_nice[i];
5383                 attrs->no_numa = true;
5384                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5385         }
5386
5387         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5388         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5389         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5390         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5391                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5392         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5393                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5394         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5395                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5396         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5397                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5398                                               0);
5399         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5400                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5401                !system_power_efficient_wq ||
5402                !system_freezable_power_efficient_wq);
5403         return 0;
5404 }
5405 early_initcall(init_workqueues);