Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / 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 #include <linux/locallock.h>
52 #include <linux/delay.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
74
75         /* worker flags */
76         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
77         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
78         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
79         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
80         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
81         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
82
83         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
84                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
85
86         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
87
88         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
89         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
90
91         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
92         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
93
94         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
95                                                 /* call for help after 10ms
96                                                    (min two ticks) */
97         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
98         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
99
100         /*
101          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
102          * all cpus.  Give MIN_NICE.
103          */
104         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
105         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106
107         WQ_NAME_LEN             = 24,
108 };
109
110 /*
111  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
112  *
113  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
114  *    everyone else.
115  *
116  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
117  *    only be modified and accessed from the local cpu.
118  *
119  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
120  *
121  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
122  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
123  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
124  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
125  *
126  *    On RT we need the extra protection via rt_lock_idle_list() for
127  *    the list manipulations against read access from
128  *    wq_worker_sleeping(). All other places are nicely serialized via
129  *    pool->lock.
130  *
131  * A: pool->attach_mutex protected.
132  *
133  * PL: wq_pool_mutex protected.
134  *
135  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
136  *
137  * WQ: wq->mutex protected.
138  *
139  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
140  *
141  * MD: wq_mayday_lock protected.
142  */
143
144 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
145
146 struct worker_pool {
147         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
148         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
149         int                     node;           /* I: the associated node ID */
150         int                     id;             /* I: pool ID */
151         unsigned int            flags;          /* X: flags */
152
153         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
154         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
155
156         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
157         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
158
159         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
160         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
161         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
162
163         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
164         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
165                                                 /* L: hash of busy workers */
166
167         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
168         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
171         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
172         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
173
174         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
175
176         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
177         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
178         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
179
180         /*
181          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
182          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
183          * cacheline.
184          */
185         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
186
187         /*
188          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
189          * from get_work_pool().
190          */
191         struct rcu_head         rcu;
192 } ____cacheline_aligned_in_smp;
193
194 /*
195  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
196  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
197  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
198  * number of flag bits.
199  */
200 struct pool_workqueue {
201         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
202         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
203         int                     work_color;     /* L: current color */
204         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
205         int                     refcnt;         /* L: reference count */
206         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
207                                                 /* L: nr of in_flight works */
208         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
209         int                     max_active;     /* L: max active works */
210         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
211         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
212         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
213
214         /*
215          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
216          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
217          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
218          * determined without grabbing wq->mutex.
219          */
220         struct work_struct      unbound_release_work;
221         struct rcu_head         rcu;
222 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
223
224 /*
225  * Structure used to wait for workqueue flush.
226  */
227 struct wq_flusher {
228         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
229         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
230         struct completion       done;           /* flush completion */
231 };
232
233 struct wq_device;
234
235 /*
236  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
237  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
238  */
239 struct workqueue_struct {
240         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
241         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
242
243         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
244         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
245         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
246         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
247         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
248         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
249         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
250
251         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
252         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
253
254         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
255         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
256
257         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* WQ: only for unbound wqs */
258         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* WQ: only for unbound wqs */
259
260 #ifdef CONFIG_SYSFS
261         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
262 #endif
263 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
264         struct lockdep_map      lockdep_map;
265 #endif
266         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
267
268         /*
269          * Destruction of workqueue_struct is sched-RCU protected to allow
270          * walking the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
271          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
272          */
273         struct rcu_head         rcu;
274
275         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
276         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
277         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
278         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* FR: unbound pwqs indexed by node */
279 };
280
281 static struct kmem_cache *pwq_cache;
282
283 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
284                                         /* possible CPUs of each node */
285
286 static bool wq_disable_numa;
287 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
288
289 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
290 #ifdef CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT
291 static bool wq_power_efficient = true;
292 #else
293 static bool wq_power_efficient;
294 #endif
295
296 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
297
298 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
299
300 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
301 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
302
303 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
304 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
305
306 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
307 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
308
309 /* the per-cpu worker pools */
310 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
311                                      cpu_worker_pools);
312
313 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
314
315 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
316 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
317
318 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
319 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
320
321 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
322 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
323
324 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
325 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
326 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
328 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
330 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
332 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
334 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
336 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
338
339 static DEFINE_LOCAL_IRQ_LOCK(pendingb_lock);
340
341 static int worker_thread(void *__worker);
342 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
343                                  const struct workqueue_attrs *from);
344 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
345
346 #define CREATE_TRACE_POINTS
347 #include <trace/events/workqueue.h>
348
349 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
350         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_held() ||                      \
351                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
352                            "RCU or wq_pool_mutex should be held")
353
354 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
355         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_held() ||                      \
356                            lockdep_is_held(&wq->mutex),                 \
357                            "RCU or wq->mutex should be held")
358
359 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
360         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
361              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
362              (pool)++)
363
364 /**
365  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
366  * @pool: iteration cursor
367  * @pi: integer used for iteration
368  *
369  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
370  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
371  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
372  *
373  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
374  * ignored.
375  */
376 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
377         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
378                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
379                 else
380
381 /**
382  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
383  * @worker: iteration cursor
384  * @pool: worker_pool to iterate workers of
385  *
386  * This must be called with @pool->attach_mutex.
387  *
388  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
389  * ignored.
390  */
391 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
392         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
393                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
394                 else
395
396 /**
397  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
398  * @pwq: iteration cursor
399  * @wq: the target workqueue
400  *
401  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
402  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
403  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
404  *
405  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
406  * ignored.
407  */
408 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
409         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
410                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
411                 else
412
413 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT_BASE
414 static inline void rt_lock_idle_list(struct worker_pool *pool)
415 {
416         preempt_disable();
417 }
418 static inline void rt_unlock_idle_list(struct worker_pool *pool)
419 {
420         preempt_enable();
421 }
422 static inline void sched_lock_idle_list(struct worker_pool *pool) { }
423 static inline void sched_unlock_idle_list(struct worker_pool *pool) { }
424 #else
425 static inline void rt_lock_idle_list(struct worker_pool *pool) { }
426 static inline void rt_unlock_idle_list(struct worker_pool *pool) { }
427 static inline void sched_lock_idle_list(struct worker_pool *pool)
428 {
429         spin_lock_irq(&pool->lock);
430 }
431 static inline void sched_unlock_idle_list(struct worker_pool *pool)
432 {
433         spin_unlock_irq(&pool->lock);
434 }
435 #endif
436
437
438 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
439
440 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
441
442 static void *work_debug_hint(void *addr)
443 {
444         return ((struct work_struct *) addr)->func;
445 }
446
447 /*
448  * fixup_init is called when:
449  * - an active object is initialized
450  */
451 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
452 {
453         struct work_struct *work = addr;
454
455         switch (state) {
456         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
457                 cancel_work_sync(work);
458                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
459                 return 1;
460         default:
461                 return 0;
462         }
463 }
464
465 /*
466  * fixup_activate is called when:
467  * - an active object is activated
468  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
469  */
470 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
471 {
472         struct work_struct *work = addr;
473
474         switch (state) {
475
476         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
477                 /*
478                  * This is not really a fixup. The work struct was
479                  * statically initialized. We just make sure that it
480                  * is tracked in the object tracker.
481                  */
482                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
483                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
484                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
485                         return 0;
486                 }
487                 WARN_ON_ONCE(1);
488                 return 0;
489
490         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
491                 WARN_ON(1);
492
493         default:
494                 return 0;
495         }
496 }
497
498 /*
499  * fixup_free is called when:
500  * - an active object is freed
501  */
502 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
503 {
504         struct work_struct *work = addr;
505
506         switch (state) {
507         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
508                 cancel_work_sync(work);
509                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
510                 return 1;
511         default:
512                 return 0;
513         }
514 }
515
516 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
517         .name           = "work_struct",
518         .debug_hint     = work_debug_hint,
519         .fixup_init     = work_fixup_init,
520         .fixup_activate = work_fixup_activate,
521         .fixup_free     = work_fixup_free,
522 };
523
524 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
525 {
526         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
527 }
528
529 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
530 {
531         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
532 }
533
534 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
535 {
536         if (onstack)
537                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
538         else
539                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
540 }
541 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
542
543 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
544 {
545         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
546 }
547 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
548
549 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
550 {
551         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
552         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
553 }
554 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
555
556 #else
557 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
558 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
559 #endif
560
561 /**
562  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
563  * @pool: the pool pointer of interest
564  *
565  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
566  * successfully, -errno on failure.
567  */
568 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
569 {
570         int ret;
571
572         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
573
574         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
575                         GFP_KERNEL);
576         if (ret >= 0) {
577                 pool->id = ret;
578                 return 0;
579         }
580         return ret;
581 }
582
583 /**
584  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
585  * @wq: the target workqueue
586  * @node: the node ID
587  *
588  * This must be called either with pwq_lock held or RCU read locked.
589  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
590  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
591  *
592  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
593  */
594 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
595                                                   int node)
596 {
597         assert_rcu_or_wq_mutex(wq);
598         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
599 }
600
601 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
602 {
603         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
604 }
605
606 static int get_work_color(struct work_struct *work)
607 {
608         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
609                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
610 }
611
612 static int work_next_color(int color)
613 {
614         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
615 }
616
617 /*
618  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
619  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
620  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
621  *
622  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
623  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
624  * work->data.  These functions should only be called while the work is
625  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
626  *
627  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
628  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
629  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
630  * available only while the work item is queued.
631  *
632  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
633  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
634  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
635  * try to steal the PENDING bit.
636  */
637 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
638                                  unsigned long flags)
639 {
640         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
641         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
642 }
643
644 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
645                          unsigned long extra_flags)
646 {
647         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
648                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
649 }
650
651 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
652                                            int pool_id)
653 {
654         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
655                       WORK_STRUCT_PENDING);
656 }
657
658 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
659                                             int pool_id)
660 {
661         /*
662          * The following wmb is paired with the implied mb in
663          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
664          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
665          * owner.
666          */
667         smp_wmb();
668         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
669 }
670
671 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
672 {
673         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
674         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
675 }
676
677 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
678 {
679         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
680
681         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
682                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
683         else
684                 return NULL;
685 }
686
687 /**
688  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
689  * @work: the work item of interest
690  *
691  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
692  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
693  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
694  *
695  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
696  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
697  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
698  * returned pool is and stays online.
699  *
700  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
701  */
702 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
703 {
704         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
705         int pool_id;
706
707         assert_rcu_or_pool_mutex();
708
709         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
710                 return ((struct pool_workqueue *)
711                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
712
713         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
714         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
715                 return NULL;
716
717         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
718 }
719
720 /**
721  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
722  * @work: the work item of interest
723  *
724  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
725  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
726  */
727 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
728 {
729         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
730
731         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
732                 return ((struct pool_workqueue *)
733                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
734
735         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
736 }
737
738 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
739 {
740         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
741
742         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
743         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
744 }
745
746 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
747 {
748         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
749
750         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
751 }
752
753 /*
754  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
755  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
756  * they're being called with pool->lock held.
757  */
758
759 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
760 {
761         return !atomic_read(&pool->nr_running);
762 }
763
764 /*
765  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
766  * running workers.
767  *
768  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
769  * function will always return %true for unbound pools as long as the
770  * worklist isn't empty.
771  */
772 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
773 {
774         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
775 }
776
777 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
778 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
779 {
780         return pool->nr_idle;
781 }
782
783 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
784 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
785 {
786         return !list_empty(&pool->worklist) &&
787                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
788 }
789
790 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
791 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
792 {
793         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
794 }
795
796 /* Do we have too many workers and should some go away? */
797 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
798 {
799         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
800         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
801         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
802
803         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
804 }
805
806 /*
807  * Wake up functions.
808  */
809
810 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
811 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
812 {
813         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
814                 return NULL;
815
816         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
817 }
818
819 /**
820  * wake_up_worker - wake up an idle worker
821  * @pool: worker pool to wake worker from
822  *
823  * Wake up the first idle worker of @pool.
824  *
825  * CONTEXT:
826  * spin_lock_irq(pool->lock).
827  */
828 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
829 {
830         struct worker *worker;
831
832         rt_lock_idle_list(pool);
833
834         worker = first_idle_worker(pool);
835
836         if (likely(worker))
837                 wake_up_process(worker->task);
838
839         rt_unlock_idle_list(pool);
840 }
841
842 /**
843  * wq_worker_running - a worker is running again
844  * @task: task returning from sleep
845  *
846  * This function is called when a worker returns from schedule()
847  */
848 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
849 {
850         struct worker *worker = kthread_data(task);
851
852         if (!worker->sleeping)
853                 return;
854         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
855                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
856         worker->sleeping = 0;
857 }
858
859 /**
860  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
861  * @task: task going to sleep
862  * This function is called from schedule() when a busy worker is
863  * going to sleep.
864  */
865 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
866 {
867         struct worker *worker = kthread_data(task);
868         struct worker_pool *pool;
869
870         /*
871          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
872          * workers, also reach here, let's not access anything before
873          * checking NOT_RUNNING.
874          */
875         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
876                 return;
877
878         pool = worker->pool;
879
880         if (WARN_ON_ONCE(worker->sleeping))
881                 return;
882
883         worker->sleeping = 1;
884
885         /*
886          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
887          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
888          * Please read comment there.
889          */
890         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
891             !list_empty(&pool->worklist)) {
892                 sched_lock_idle_list(pool);
893                 wake_up_worker(pool);
894                 sched_unlock_idle_list(pool);
895         }
896 }
897
898 /**
899  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
900  * @worker: self
901  * @flags: flags to set
902  *
903  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
904  *
905  * CONTEXT:
906  * spin_lock_irq(pool->lock)
907  */
908 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
909 {
910         struct worker_pool *pool = worker->pool;
911
912         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
913
914         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
915         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
916             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
917                 atomic_dec(&pool->nr_running);
918         }
919
920         worker->flags |= flags;
921 }
922
923 /**
924  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
925  * @worker: self
926  * @flags: flags to clear
927  *
928  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
929  *
930  * CONTEXT:
931  * spin_lock_irq(pool->lock)
932  */
933 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
934 {
935         struct worker_pool *pool = worker->pool;
936         unsigned int oflags = worker->flags;
937
938         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
939
940         worker->flags &= ~flags;
941
942         /*
943          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
944          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
945          * of multiple flags, not a single flag.
946          */
947         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
948                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
949                         atomic_inc(&pool->nr_running);
950 }
951
952 /**
953  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
954  * @pool: pool of interest
955  * @work: work to find worker for
956  *
957  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
958  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
959  * to match, its current execution should match the address of @work and
960  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
961  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
962  * being executed.
963  *
964  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
965  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
966  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
967  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
968  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
969  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
970  *
971  * This function checks the work item address and work function to avoid
972  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
973  * work function which can introduce dependency onto itself through a
974  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
975  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
976  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
977  *
978  * CONTEXT:
979  * spin_lock_irq(pool->lock).
980  *
981  * Return:
982  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
983  * otherwise.
984  */
985 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
986                                                  struct work_struct *work)
987 {
988         struct worker *worker;
989
990         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
991                                (unsigned long)work)
992                 if (worker->current_work == work &&
993                     worker->current_func == work->func)
994                         return worker;
995
996         return NULL;
997 }
998
999 /**
1000  * move_linked_works - move linked works to a list
1001  * @work: start of series of works to be scheduled
1002  * @head: target list to append @work to
1003  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
1004  *
1005  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1006  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1007  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1008  *
1009  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1010  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1011  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1012  *
1013  * CONTEXT:
1014  * spin_lock_irq(pool->lock).
1015  */
1016 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1017                               struct work_struct **nextp)
1018 {
1019         struct work_struct *n;
1020
1021         /*
1022          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1023          * use NULL for list head.
1024          */
1025         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1026                 list_move_tail(&work->entry, head);
1027                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1028                         break;
1029         }
1030
1031         /*
1032          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1033          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1034          * needs to be updated.
1035          */
1036         if (nextp)
1037                 *nextp = n;
1038 }
1039
1040 /**
1041  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1042  * @pwq: pool_workqueue to get
1043  *
1044  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1045  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1046  */
1047 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1048 {
1049         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1050         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1051         pwq->refcnt++;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1056  * @pwq: pool_workqueue to put
1057  *
1058  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1059  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1060  */
1061 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1062 {
1063         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1064         if (likely(--pwq->refcnt))
1065                 return;
1066         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1067                 return;
1068         /*
1069          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1070          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1071          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1072          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1073          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1074          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1075          */
1076         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1077 }
1078
1079 /**
1080  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1081  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1082  *
1083  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1084  */
1085 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1086 {
1087         if (pwq) {
1088                 /*
1089                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1090                  * following lock operations are safe.
1091                  */
1092                 local_spin_lock_irq(pendingb_lock, &pwq->pool->lock);
1093                 put_pwq(pwq);
1094                 local_spin_unlock_irq(pendingb_lock, &pwq->pool->lock);
1095         }
1096 }
1097
1098 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1099 {
1100         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1101
1102         trace_workqueue_activate_work(work);
1103         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1104         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1105         pwq->nr_active++;
1106 }
1107
1108 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1109 {
1110         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1111                                                     struct work_struct, entry);
1112
1113         pwq_activate_delayed_work(work);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1118  * @pwq: pwq of interest
1119  * @color: color of work which left the queue
1120  *
1121  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1122  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1123  *
1124  * CONTEXT:
1125  * spin_lock_irq(pool->lock).
1126  */
1127 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1128 {
1129         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1130         if (color == WORK_NO_COLOR)
1131                 goto out_put;
1132
1133         pwq->nr_in_flight[color]--;
1134
1135         pwq->nr_active--;
1136         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1137                 /* one down, submit a delayed one */
1138                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1139                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1140         }
1141
1142         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1143         if (likely(pwq->flush_color != color))
1144                 goto out_put;
1145
1146         /* are there still in-flight works? */
1147         if (pwq->nr_in_flight[color])
1148                 goto out_put;
1149
1150         /* this pwq is done, clear flush_color */
1151         pwq->flush_color = -1;
1152
1153         /*
1154          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1155          * will handle the rest.
1156          */
1157         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1158                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1159 out_put:
1160         put_pwq(pwq);
1161 }
1162
1163 /**
1164  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1165  * @work: work item to steal
1166  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1167  * @flags: place to store irq state
1168  *
1169  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1170  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1171  *
1172  * Return:
1173  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1174  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1175  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1176  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1177  *              for arbitrarily long
1178  *
1179  * Note:
1180  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1181  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1182  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1183  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1184  *
1185  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1186  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1187  *
1188  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1189  */
1190 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1191                                unsigned long *flags)
1192 {
1193         struct worker_pool *pool;
1194         struct pool_workqueue *pwq;
1195
1196         local_lock_irqsave(pendingb_lock, *flags);
1197
1198         /* try to steal the timer if it exists */
1199         if (is_dwork) {
1200                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1201
1202                 /*
1203                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1204                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1205                  * running on the local CPU.
1206                  */
1207                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1208                         return 1;
1209         }
1210
1211         /* try to claim PENDING the normal way */
1212         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1213                 return 0;
1214
1215         rcu_read_lock();
1216         /*
1217          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1218          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1219          */
1220         pool = get_work_pool(work);
1221         if (!pool)
1222                 goto fail;
1223
1224         spin_lock(&pool->lock);
1225         /*
1226          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1227          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1228          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1229          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1230          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1231          * item is currently queued on that pool.
1232          */
1233         pwq = get_work_pwq(work);
1234         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1235                 debug_work_deactivate(work);
1236
1237                 /*
1238                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1239                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1240                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1241                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1242                  * item is activated before grabbing.
1243                  */
1244                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1245                         pwq_activate_delayed_work(work);
1246
1247                 list_del_init(&work->entry);
1248                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1249
1250                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1251                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1252
1253                 spin_unlock(&pool->lock);
1254                 rcu_read_unlock();
1255                 return 1;
1256         }
1257         spin_unlock(&pool->lock);
1258 fail:
1259         rcu_read_unlock();
1260         local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, *flags);
1261         if (work_is_canceling(work))
1262                 return -ENOENT;
1263         cpu_chill();
1264         return -EAGAIN;
1265 }
1266
1267 /**
1268  * insert_work - insert a work into a pool
1269  * @pwq: pwq @work belongs to
1270  * @work: work to insert
1271  * @head: insertion point
1272  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1273  *
1274  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1275  * work_struct flags.
1276  *
1277  * CONTEXT:
1278  * spin_lock_irq(pool->lock).
1279  */
1280 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1281                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1282 {
1283         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1284
1285         /* we own @work, set data and link */
1286         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1287         list_add_tail(&work->entry, head);
1288         get_pwq(pwq);
1289
1290         /*
1291          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1292          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1293          * around lazily while there are works to be processed.
1294          */
1295         smp_mb();
1296
1297         if (__need_more_worker(pool))
1298                 wake_up_worker(pool);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1303  * same workqueue.
1304  */
1305 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1306 {
1307         struct worker *worker;
1308
1309         worker = current_wq_worker();
1310         /*
1311          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1312          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1313          */
1314         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1315 }
1316
1317 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1318                          struct work_struct *work)
1319 {
1320         struct pool_workqueue *pwq;
1321         struct worker_pool *last_pool;
1322         struct list_head *worklist;
1323         unsigned int work_flags;
1324         unsigned int req_cpu = cpu;
1325
1326         /*
1327          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1328          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1329          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1330          * happen with IRQ disabled.
1331          */
1332         WARN_ON_ONCE_NONRT(!irqs_disabled());
1333
1334         debug_work_activate(work);
1335
1336         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1337         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1338             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1339                 return;
1340
1341         rcu_read_lock();
1342 retry:
1343         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1344                 cpu = raw_smp_processor_id();
1345
1346         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1347         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1348                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1349         else
1350                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1351
1352         /*
1353          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1354          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1355          * pool to guarantee non-reentrancy.
1356          */
1357         last_pool = get_work_pool(work);
1358         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1359                 struct worker *worker;
1360
1361                 spin_lock(&last_pool->lock);
1362
1363                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1364
1365                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1366                         pwq = worker->current_pwq;
1367                 } else {
1368                         /* meh... not running there, queue here */
1369                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1370                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1371                 }
1372         } else {
1373                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1374         }
1375
1376         /*
1377          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1378          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1379          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1380          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1381          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1382          * make forward-progress.
1383          */
1384         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1385                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1386                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1387                         cpu_relax();
1388                         goto retry;
1389                 }
1390                 /* oops */
1391                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1392                           wq->name, cpu);
1393         }
1394
1395         /* pwq determined, queue */
1396         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1397
1398         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1399                 goto out;
1400
1401         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1402         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1403
1404         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1405                 trace_workqueue_activate_work(work);
1406                 pwq->nr_active++;
1407                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1408         } else {
1409                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1410                 worklist = &pwq->delayed_works;
1411         }
1412
1413         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1414
1415 out:
1416         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1417         rcu_read_unlock();
1418 }
1419
1420 /**
1421  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1422  * @cpu: CPU number to execute work on
1423  * @wq: workqueue to use
1424  * @work: work to queue
1425  *
1426  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1427  * can't go away.
1428  *
1429  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1430  */
1431 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1432                    struct work_struct *work)
1433 {
1434         bool ret = false;
1435         unsigned long flags;
1436
1437         local_lock_irqsave(pendingb_lock,flags);
1438
1439         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1440                 __queue_work(cpu, wq, work);
1441                 ret = true;
1442         }
1443
1444         local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, flags);
1445         return ret;
1446 }
1447 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1448
1449 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1450 {
1451         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1452
1453         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1454         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1457
1458 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1459                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1460 {
1461         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1462         struct work_struct *work = &dwork->work;
1463
1464         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1465                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1466         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1467         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1468
1469         /*
1470          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1471          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1472          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1473          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1474          */
1475         if (!delay) {
1476                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1477                 return;
1478         }
1479
1480         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1481
1482         dwork->wq = wq;
1483         dwork->cpu = cpu;
1484         timer->expires = jiffies + delay;
1485
1486         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1487                 add_timer_on(timer, cpu);
1488         else
1489                 add_timer(timer);
1490 }
1491
1492 /**
1493  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1494  * @cpu: CPU number to execute work on
1495  * @wq: workqueue to use
1496  * @dwork: work to queue
1497  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1498  *
1499  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1500  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1501  * execution.
1502  */
1503 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1504                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1505 {
1506         struct work_struct *work = &dwork->work;
1507         bool ret = false;
1508         unsigned long flags;
1509
1510         /* read the comment in __queue_work() */
1511         local_lock_irqsave(pendingb_lock, flags);
1512
1513         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1514                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1515                 ret = true;
1516         }
1517
1518         local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, flags);
1519         return ret;
1520 }
1521 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1522
1523 /**
1524  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1525  * @cpu: CPU number to execute work on
1526  * @wq: workqueue to use
1527  * @dwork: work to queue
1528  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1529  *
1530  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1531  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1532  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1533  * current state.
1534  *
1535  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1536  * pending and its timer was modified.
1537  *
1538  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1539  * See try_to_grab_pending() for details.
1540  */
1541 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1542                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1543 {
1544         unsigned long flags;
1545         int ret;
1546
1547         do {
1548                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1549         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1550
1551         if (likely(ret >= 0)) {
1552                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1553                 local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, flags);
1554         }
1555
1556         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1557         return ret;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1560
1561 /**
1562  * worker_enter_idle - enter idle state
1563  * @worker: worker which is entering idle state
1564  *
1565  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1566  * necessary.
1567  *
1568  * LOCKING:
1569  * spin_lock_irq(pool->lock).
1570  */
1571 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1572 {
1573         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1574
1575         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1576             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1577                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1578                 return;
1579
1580         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1581         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1582         pool->nr_idle++;
1583         worker->last_active = jiffies;
1584
1585         /* idle_list is LIFO */
1586         rt_lock_idle_list(pool);
1587         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1588         rt_unlock_idle_list(pool);
1589
1590         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1591                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1592
1593         /*
1594          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1595          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1596          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1597          * unbind is not in progress.
1598          */
1599         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1600                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1601                      atomic_read(&pool->nr_running));
1602 }
1603
1604 /**
1605  * worker_leave_idle - leave idle state
1606  * @worker: worker which is leaving idle state
1607  *
1608  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1609  *
1610  * LOCKING:
1611  * spin_lock_irq(pool->lock).
1612  */
1613 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1614 {
1615         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1616
1617         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1618                 return;
1619         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1620         pool->nr_idle--;
1621         rt_lock_idle_list(pool);
1622         list_del_init(&worker->entry);
1623         rt_unlock_idle_list(pool);
1624 }
1625
1626 static struct worker *alloc_worker(int node)
1627 {
1628         struct worker *worker;
1629
1630         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1631         if (worker) {
1632                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1633                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1634                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1635                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1636                 worker->flags = WORKER_PREP;
1637         }
1638         return worker;
1639 }
1640
1641 /**
1642  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1643  * @worker: worker to be attached
1644  * @pool: the target pool
1645  *
1646  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1647  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1648  * cpu-[un]hotplugs.
1649  */
1650 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1651                                    struct worker_pool *pool)
1652 {
1653         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1654
1655         /*
1656          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1657          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1658          */
1659         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1660
1661         /*
1662          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1663          * stable across this function.  See the comments above the
1664          * flag definition for details.
1665          */
1666         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1667                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1668
1669         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1670
1671         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1676  * @worker: worker which is attached to its pool
1677  * @pool: the pool @worker is attached to
1678  *
1679  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1680  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1681  * other reference to the pool.
1682  */
1683 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1684                                     struct worker_pool *pool)
1685 {
1686         struct completion *detach_completion = NULL;
1687
1688         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1689         list_del(&worker->node);
1690         if (list_empty(&pool->workers))
1691                 detach_completion = pool->detach_completion;
1692         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1693
1694         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1695         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1696
1697         if (detach_completion)
1698                 complete(detach_completion);
1699 }
1700
1701 /**
1702  * create_worker - create a new workqueue worker
1703  * @pool: pool the new worker will belong to
1704  *
1705  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1706  *
1707  * CONTEXT:
1708  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1709  *
1710  * Return:
1711  * Pointer to the newly created worker.
1712  */
1713 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1714 {
1715         struct worker *worker = NULL;
1716         int id = -1;
1717         char id_buf[16];
1718
1719         /* ID is needed to determine kthread name */
1720         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1721         if (id < 0)
1722                 goto fail;
1723
1724         worker = alloc_worker(pool->node);
1725         if (!worker)
1726                 goto fail;
1727
1728         worker->pool = pool;
1729         worker->id = id;
1730
1731         if (pool->cpu >= 0)
1732                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1733                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1734         else
1735                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1736
1737         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1738                                               "kworker/%s", id_buf);
1739         if (IS_ERR(worker->task))
1740                 goto fail;
1741
1742         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1743
1744         /* prevent userland from meddling with cpumask of workqueue workers */
1745         worker->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
1746
1747         /* successful, attach the worker to the pool */
1748         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1749
1750         /* start the newly created worker */
1751         spin_lock_irq(&pool->lock);
1752         worker->pool->nr_workers++;
1753         worker_enter_idle(worker);
1754         wake_up_process(worker->task);
1755         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1756
1757         return worker;
1758
1759 fail:
1760         if (id >= 0)
1761                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1762         kfree(worker);
1763         return NULL;
1764 }
1765
1766 /**
1767  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1768  * @worker: worker to be destroyed
1769  *
1770  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1771  * be idle.
1772  *
1773  * CONTEXT:
1774  * spin_lock_irq(pool->lock).
1775  */
1776 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1777 {
1778         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1779
1780         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1781
1782         /* sanity check frenzy */
1783         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1784             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1785             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1786                 return;
1787
1788         pool->nr_workers--;
1789         pool->nr_idle--;
1790
1791         rt_lock_idle_list(pool);
1792         list_del_init(&worker->entry);
1793         rt_unlock_idle_list(pool);
1794         worker->flags |= WORKER_DIE;
1795         wake_up_process(worker->task);
1796 }
1797
1798 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1799 {
1800         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1801
1802         spin_lock_irq(&pool->lock);
1803
1804         while (too_many_workers(pool)) {
1805                 struct worker *worker;
1806                 unsigned long expires;
1807
1808                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1809                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1810                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1811
1812                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1813                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1814                         break;
1815                 }
1816
1817                 destroy_worker(worker);
1818         }
1819
1820         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1821 }
1822
1823 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1824 {
1825         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1826         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1827
1828         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1829
1830         if (!wq->rescuer)
1831                 return;
1832
1833         /* mayday mayday mayday */
1834         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1835                 /*
1836                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1837                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1838                  * rescuer is done with it.
1839                  */
1840                 get_pwq(pwq);
1841                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1842                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1843         }
1844 }
1845
1846 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1847 {
1848         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1849         struct work_struct *work;
1850
1851         spin_lock_irq(&pool->lock);
1852         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1853
1854         if (need_to_create_worker(pool)) {
1855                 /*
1856                  * We've been trying to create a new worker but
1857                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1858                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1859                  * rescuers.
1860                  */
1861                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1862                         send_mayday(work);
1863         }
1864
1865         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1866         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1867
1868         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1869 }
1870
1871 /**
1872  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1873  * @pool: pool to create a new worker for
1874  *
1875  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1876  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1877  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1878  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1879  * possible allocation deadlock.
1880  *
1881  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1882  * may_start_working() %true.
1883  *
1884  * LOCKING:
1885  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1886  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1887  * manager.
1888  */
1889 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1890 __releases(&pool->lock)
1891 __acquires(&pool->lock)
1892 {
1893 restart:
1894         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1895
1896         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1897         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1898
1899         while (true) {
1900                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1901                         break;
1902
1903                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1904
1905                 if (!need_to_create_worker(pool))
1906                         break;
1907         }
1908
1909         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1910         spin_lock_irq(&pool->lock);
1911         /*
1912          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1913          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1914          * already become busy.
1915          */
1916         if (need_to_create_worker(pool))
1917                 goto restart;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * manage_workers - manage worker pool
1922  * @worker: self
1923  *
1924  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1925  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1926  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1927  *
1928  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1929  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1930  * and may_start_working() is true.
1931  *
1932  * CONTEXT:
1933  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1934  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1935  *
1936  * Return:
1937  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
1938  * start processing works, %true if management function was performed and
1939  * the conditions that the caller verified before calling the function may
1940  * no longer be true.
1941  */
1942 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1943 {
1944         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1945
1946         /*
1947          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
1948          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
1949          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
1950          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
1951          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
1952          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
1953          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
1954          * actual management, the pool may stall indefinitely.
1955          */
1956         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1957                 return false;
1958         pool->manager = worker;
1959
1960         maybe_create_worker(pool);
1961
1962         pool->manager = NULL;
1963         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
1964         return true;
1965 }
1966
1967 /**
1968  * process_one_work - process single work
1969  * @worker: self
1970  * @work: work to process
1971  *
1972  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
1973  * process a single work including synchronization against and
1974  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
1975  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
1976  * call this function to process a work.
1977  *
1978  * CONTEXT:
1979  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1980  */
1981 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
1982 __releases(&pool->lock)
1983 __acquires(&pool->lock)
1984 {
1985         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1986         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1987         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
1988         int work_color;
1989         struct worker *collision;
1990 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1991         /*
1992          * It is permissible to free the struct work_struct from
1993          * inside the function that is called from it, this we need to
1994          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
1995          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
1996          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
1997          */
1998         struct lockdep_map lockdep_map;
1999
2000         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2001 #endif
2002         /* ensure we're on the correct CPU */
2003         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2004                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2005
2006         /*
2007          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2008          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2009          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2010          * currently executing one.
2011          */
2012         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2013         if (unlikely(collision)) {
2014                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2015                 return;
2016         }
2017
2018         /* claim and dequeue */
2019         debug_work_deactivate(work);
2020         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2021         worker->current_work = work;
2022         worker->current_func = work->func;
2023         worker->current_pwq = pwq;
2024         work_color = get_work_color(work);
2025
2026         list_del_init(&work->entry);
2027
2028         /*
2029          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2030          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2031          * of concurrency management and the next code block will chain
2032          * execution of the pending work items.
2033          */
2034         if (unlikely(cpu_intensive))
2035                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2036
2037         /*
2038          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2039          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2040          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2041          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2042          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2043          */
2044         if (need_more_worker(pool))
2045                 wake_up_worker(pool);
2046
2047         /*
2048          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2049          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2050          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2051          * disabled.
2052          */
2053         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2054
2055         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2056
2057         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2058         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2059         trace_workqueue_execute_start(work);
2060         worker->current_func(work);
2061         /*
2062          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2063          * point will only record its address.
2064          */
2065         trace_workqueue_execute_end(work);
2066         lock_map_release(&lockdep_map);
2067         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2068
2069         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2070                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2071                        "     last function: %pf\n",
2072                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2073                        worker->current_func);
2074                 debug_show_held_locks(current);
2075                 dump_stack();
2076         }
2077
2078         /*
2079          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2080          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2081          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2082          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2083          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2084          * the same condition doesn't freeze RCU.
2085          */
2086         cond_resched_rcu_qs();
2087
2088         spin_lock_irq(&pool->lock);
2089
2090         /* clear cpu intensive status */
2091         if (unlikely(cpu_intensive))
2092                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2093
2094         /* we're done with it, release */
2095         hash_del(&worker->hentry);
2096         worker->current_work = NULL;
2097         worker->current_func = NULL;
2098         worker->current_pwq = NULL;
2099         worker->desc_valid = false;
2100         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2101 }
2102
2103 /**
2104  * process_scheduled_works - process scheduled works
2105  * @worker: self
2106  *
2107  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2108  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2109  * fetches a work from the top and executes it.
2110  *
2111  * CONTEXT:
2112  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2113  * multiple times.
2114  */
2115 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2116 {
2117         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2118                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2119                                                 struct work_struct, entry);
2120                 process_one_work(worker, work);
2121         }
2122 }
2123
2124 /**
2125  * worker_thread - the worker thread function
2126  * @__worker: self
2127  *
2128  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2129  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2130  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2131  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2132  * will be explained in rescuer_thread().
2133  *
2134  * Return: 0
2135  */
2136 static int worker_thread(void *__worker)
2137 {
2138         struct worker *worker = __worker;
2139         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2140
2141         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2142         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2143 woke_up:
2144         spin_lock_irq(&pool->lock);
2145
2146         /* am I supposed to die? */
2147         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2148                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2149                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2150                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2151
2152                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2153                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2154                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2155                 kfree(worker);
2156                 return 0;
2157         }
2158
2159         worker_leave_idle(worker);
2160 recheck:
2161         /* no more worker necessary? */
2162         if (!need_more_worker(pool))
2163                 goto sleep;
2164
2165         /* do we need to manage? */
2166         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2167                 goto recheck;
2168
2169         /*
2170          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2171          * preparing to process a work or actually processing it.
2172          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2173          */
2174         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2175
2176         /*
2177          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2178          * worker or that someone else has already assumed the manager
2179          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2180          * management if applicable and concurrency management is restored
2181          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2182          */
2183         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2184
2185         do {
2186                 struct work_struct *work =
2187                         list_first_entry(&pool->worklist,
2188                                          struct work_struct, entry);
2189
2190                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2191                         /* optimization path, not strictly necessary */
2192                         process_one_work(worker, work);
2193                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2194                                 process_scheduled_works(worker);
2195                 } else {
2196                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2197                         process_scheduled_works(worker);
2198                 }
2199         } while (keep_working(pool));
2200
2201         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2202 sleep:
2203         /*
2204          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2205          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2206          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2207          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2208          * event.
2209          */
2210         worker_enter_idle(worker);
2211         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2212         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2213         schedule();
2214         goto woke_up;
2215 }
2216
2217 /**
2218  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2219  * @__rescuer: self
2220  *
2221  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2222  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2223  *
2224  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2225  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2226  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2227  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2228  * the problem rescuer solves.
2229  *
2230  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2231  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2232  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2233  *
2234  * This should happen rarely.
2235  *
2236  * Return: 0
2237  */
2238 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2239 {
2240         struct worker *rescuer = __rescuer;
2241         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2242         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2243         bool should_stop;
2244
2245         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2246
2247         /*
2248          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2249          * doesn't participate in concurrency management.
2250          */
2251         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2252 repeat:
2253         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2254
2255         /*
2256          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2257          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2258          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2259          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2260          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2261          * list is always empty on exit.
2262          */
2263         should_stop = kthread_should_stop();
2264
2265         /* see whether any pwq is asking for help */
2266         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2267
2268         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2269                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2270                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2271                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2272                 struct work_struct *work, *n;
2273
2274                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2275                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2276
2277                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2278
2279                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2280
2281                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2282                 rescuer->pool = pool;
2283
2284                 /*
2285                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2286                  * process'em.
2287                  */
2288                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2289                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2290                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2291                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2292
2293                 if (!list_empty(scheduled)) {
2294                         process_scheduled_works(rescuer);
2295
2296                         /*
2297                          * The above execution of rescued work items could
2298                          * have created more to rescue through
2299                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2300                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2301                          * that such back-to-back work items, which may be
2302                          * being used to relieve memory pressure, don't
2303                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2304                          */
2305                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2306                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2307                                 get_pwq(pwq);
2308                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2309                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2310                         }
2311                 }
2312
2313                 /*
2314                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2315                  * go away while we're still attached to it.
2316                  */
2317                 put_pwq(pwq);
2318
2319                 /*
2320                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2321                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2322                  * and stalling the execution.
2323                  */
2324                 if (need_more_worker(pool))
2325                         wake_up_worker(pool);
2326
2327                 rescuer->pool = NULL;
2328                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2329
2330                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2331
2332                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2333         }
2334
2335         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2336
2337         if (should_stop) {
2338                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2339                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2340                 return 0;
2341         }
2342
2343         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2344         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2345         schedule();
2346         goto repeat;
2347 }
2348
2349 struct wq_barrier {
2350         struct work_struct      work;
2351         struct completion       done;
2352         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2353 };
2354
2355 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2356 {
2357         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2358         complete(&barr->done);
2359 }
2360
2361 /**
2362  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2363  * @pwq: pwq to insert barrier into
2364  * @barr: wq_barrier to insert
2365  * @target: target work to attach @barr to
2366  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2367  *
2368  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2369  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2370  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2371  * cpu.
2372  *
2373  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2374  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2375  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2376  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2377  * after a work with LINKED flag set.
2378  *
2379  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2380  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2381  *
2382  * CONTEXT:
2383  * spin_lock_irq(pool->lock).
2384  */
2385 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2386                               struct wq_barrier *barr,
2387                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2388 {
2389         struct list_head *head;
2390         unsigned int linked = 0;
2391
2392         /*
2393          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2394          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2395          * checks and call back into the fixup functions where we
2396          * might deadlock.
2397          */
2398         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2399         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2400         init_completion(&barr->done);
2401         barr->task = current;
2402
2403         /*
2404          * If @target is currently being executed, schedule the
2405          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2406          */
2407         if (worker)
2408                 head = worker->scheduled.next;
2409         else {
2410                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2411
2412                 head = target->entry.next;
2413                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2414                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2415                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2416         }
2417
2418         debug_work_activate(&barr->work);
2419         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2420                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2421 }
2422
2423 /**
2424  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2425  * @wq: workqueue being flushed
2426  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2427  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2428  *
2429  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2430  *
2431  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2432  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2433  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2434  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2435  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2436  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2437  *
2438  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2439  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2440  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2441  * is returned.
2442  *
2443  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2444  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2445  * advanced to @work_color.
2446  *
2447  * CONTEXT:
2448  * mutex_lock(wq->mutex).
2449  *
2450  * Return:
2451  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2452  * otherwise.
2453  */
2454 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2455                                       int flush_color, int work_color)
2456 {
2457         bool wait = false;
2458         struct pool_workqueue *pwq;
2459
2460         if (flush_color >= 0) {
2461                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2462                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2463         }
2464
2465         for_each_pwq(pwq, wq) {
2466                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2467
2468                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2469
2470                 if (flush_color >= 0) {
2471                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2472
2473                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2474                                 pwq->flush_color = flush_color;
2475                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2476                                 wait = true;
2477                         }
2478                 }
2479
2480                 if (work_color >= 0) {
2481                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2482                         pwq->work_color = work_color;
2483                 }
2484
2485                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2486         }
2487
2488         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2489                 complete(&wq->first_flusher->done);
2490
2491         return wait;
2492 }
2493
2494 /**
2495  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2496  * @wq: workqueue to flush
2497  *
2498  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2499  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2500  */
2501 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2502 {
2503         struct wq_flusher this_flusher = {
2504                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2505                 .flush_color = -1,
2506                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2507         };
2508         int next_color;
2509
2510         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2511         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2512
2513         mutex_lock(&wq->mutex);
2514
2515         /*
2516          * Start-to-wait phase
2517          */
2518         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2519
2520         if (next_color != wq->flush_color) {
2521                 /*
2522                  * Color space is not full.  The current work_color
2523                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2524                  * by one.
2525                  */
2526                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2527                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2528                 wq->work_color = next_color;
2529
2530                 if (!wq->first_flusher) {
2531                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2532                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2533
2534                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2535
2536                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2537                                                        wq->work_color)) {
2538                                 /* nothing to flush, done */
2539                                 wq->flush_color = next_color;
2540                                 wq->first_flusher = NULL;
2541                                 goto out_unlock;
2542                         }
2543                 } else {
2544                         /* wait in queue */
2545                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2546                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2547                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2548                 }
2549         } else {
2550                 /*
2551                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2552                  * The next flush completion will assign us
2553                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2554                  */
2555                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2556         }
2557
2558         mutex_unlock(&wq->mutex);
2559
2560         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2561
2562         /*
2563          * Wake-up-and-cascade phase
2564          *
2565          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2566          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2567          */
2568         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2569                 return;
2570
2571         mutex_lock(&wq->mutex);
2572
2573         /* we might have raced, check again with mutex held */
2574         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2575                 goto out_unlock;
2576
2577         wq->first_flusher = NULL;
2578
2579         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2580         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2581
2582         while (true) {
2583                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2584
2585                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2586                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2587                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2588                                 break;
2589                         list_del_init(&next->list);
2590                         complete(&next->done);
2591                 }
2592
2593                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2594                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2595
2596                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2597                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2598
2599                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2600                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2601                         /*
2602                          * Assign the same color to all overflowed
2603                          * flushers, advance work_color and append to
2604                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2605                          * phase for these overflowed flushers.
2606                          */
2607                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2608                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2609
2610                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2611
2612                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2613                                               &wq->flusher_queue);
2614                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2615                 }
2616
2617                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2618                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2619                         break;
2620                 }
2621
2622                 /*
2623                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2624                  * the new first flusher and arm pwqs.
2625                  */
2626                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2627                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2628
2629                 list_del_init(&next->list);
2630                 wq->first_flusher = next;
2631
2632                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2633                         break;
2634
2635                 /*
2636                  * Meh... this color is already done, clear first
2637                  * flusher and repeat cascading.
2638                  */
2639                 wq->first_flusher = NULL;
2640         }
2641
2642 out_unlock:
2643         mutex_unlock(&wq->mutex);
2644 }
2645 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2646
2647 /**
2648  * drain_workqueue - drain a workqueue
2649  * @wq: workqueue to drain
2650  *
2651  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2652  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2653  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2654  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2655  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2656  * takes too long.
2657  */
2658 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2659 {
2660         unsigned int flush_cnt = 0;
2661         struct pool_workqueue *pwq;
2662
2663         /*
2664          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2665          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2666          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2667          */
2668         mutex_lock(&wq->mutex);
2669         if (!wq->nr_drainers++)
2670                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2671         mutex_unlock(&wq->mutex);
2672 reflush:
2673         flush_workqueue(wq);
2674
2675         mutex_lock(&wq->mutex);
2676
2677         for_each_pwq(pwq, wq) {
2678                 bool drained;
2679
2680                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2681                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2682                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2683
2684                 if (drained)
2685                         continue;
2686
2687                 if (++flush_cnt == 10 ||
2688                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2689                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2690                                 wq->name, flush_cnt);
2691
2692                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2693                 goto reflush;
2694         }
2695
2696         if (!--wq->nr_drainers)
2697                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2698         mutex_unlock(&wq->mutex);
2699 }
2700 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2701
2702 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2703 {
2704         struct worker *worker = NULL;
2705         struct worker_pool *pool;
2706         struct pool_workqueue *pwq;
2707
2708         might_sleep();
2709
2710         rcu_read_lock();
2711         pool = get_work_pool(work);
2712         if (!pool) {
2713                 rcu_read_unlock();
2714                 return false;
2715         }
2716
2717         spin_lock_irq(&pool->lock);
2718         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2719         pwq = get_work_pwq(work);
2720         if (pwq) {
2721                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2722                         goto already_gone;
2723         } else {
2724                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2725                 if (!worker)
2726                         goto already_gone;
2727                 pwq = worker->current_pwq;
2728         }
2729
2730         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2731         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2732
2733         /*
2734          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2735          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2736          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2737          * access.
2738          */
2739         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2740                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2741         else
2742                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2743         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2744         rcu_read_unlock();
2745         return true;
2746 already_gone:
2747         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2748         rcu_read_unlock();
2749         return false;
2750 }
2751
2752 /**
2753  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2754  * @work: the work to flush
2755  *
2756  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2757  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2758  *
2759  * Return:
2760  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2761  * %false if it was already idle.
2762  */
2763 bool flush_work(struct work_struct *work)
2764 {
2765         struct wq_barrier barr;
2766
2767         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2768         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2769
2770         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2771                 wait_for_completion(&barr.done);
2772                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2773                 return true;
2774         } else {
2775                 return false;
2776         }
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2779
2780 struct cwt_wait {
2781         wait_queue_t            wait;
2782         struct work_struct      *work;
2783 };
2784
2785 static int cwt_wakefn(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2786 {
2787         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2788
2789         if (cwait->work != key)
2790                 return 0;
2791         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2792 }
2793
2794 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2795 {
2796         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
2797         unsigned long flags;
2798         int ret;
2799
2800         do {
2801                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2802                 /*
2803                  * If someone else is already canceling, wait for it to
2804                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
2805                  * because we may get scheduled between @work's completion
2806                  * and the other canceling task resuming and clearing
2807                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
2808                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
2809                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
2810                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
2811                  * we're hogging the CPU.
2812                  *
2813                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
2814                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
2815                  * wake function which matches @work along with exclusive
2816                  * wait and wakeup.
2817                  */
2818                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
2819                         struct cwt_wait cwait;
2820
2821                         init_wait(&cwait.wait);
2822                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2823                         cwait.work = work;
2824
2825                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
2826                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2827                         if (work_is_canceling(work))
2828                                 schedule();
2829                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
2830                 }
2831         } while (unlikely(ret < 0));
2832
2833         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2834         mark_work_canceling(work);
2835         local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, flags);
2836
2837         flush_work(work);
2838         clear_work_data(work);
2839
2840         /*
2841          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
2842          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
2843          * visible there.
2844          */
2845         smp_mb();
2846         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
2847                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
2848
2849         return ret;
2850 }
2851
2852 /**
2853  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2854  * @work: the work to cancel
2855  *
2856  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2857  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2858  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2859  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2860  *
2861  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2862  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2863  *
2864  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2865  * queued can't be destroyed before this function returns.
2866  *
2867  * Return:
2868  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2869  */
2870 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2871 {
2872         return __cancel_work_timer(work, false);
2873 }
2874 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2875
2876 /**
2877  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2878  * @dwork: the delayed work to flush
2879  *
2880  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2881  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2882  * considers the last queueing instance of @dwork.
2883  *
2884  * Return:
2885  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2886  * %false if it was already idle.
2887  */
2888 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2889 {
2890         local_lock_irq(pendingb_lock);
2891         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2892                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2893         local_unlock_irq(pendingb_lock);
2894         return flush_work(&dwork->work);
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2897
2898 /**
2899  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2900  * @dwork: delayed_work to cancel
2901  *
2902  * Kill off a pending delayed_work.
2903  *
2904  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2905  * pending.
2906  *
2907  * Note:
2908  * The work callback function may still be running on return, unless
2909  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2910  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2911  *
2912  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2913  */
2914 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2915 {
2916         unsigned long flags;
2917         int ret;
2918
2919         do {
2920                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2921         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2922
2923         if (unlikely(ret < 0))
2924                 return false;
2925
2926         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2927                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2928         local_unlock_irqrestore(pendingb_lock, flags);
2929         return ret;
2930 }
2931 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2932
2933 /**
2934  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2935  * @dwork: the delayed work cancel
2936  *
2937  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2938  *
2939  * Return:
2940  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2941  */
2942 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2943 {
2944         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2947
2948 /**
2949  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2950  * @func: the function to call
2951  *
2952  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2953  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2954  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2955  *
2956  * Return:
2957  * 0 on success, -errno on failure.
2958  */
2959 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2960 {
2961         int cpu;
2962         struct work_struct __percpu *works;
2963
2964         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2965         if (!works)
2966                 return -ENOMEM;
2967
2968         get_online_cpus();
2969
2970         for_each_online_cpu(cpu) {
2971                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2972
2973                 INIT_WORK(work, func);
2974                 schedule_work_on(cpu, work);
2975         }
2976
2977         for_each_online_cpu(cpu)
2978                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2979
2980         put_online_cpus();
2981         free_percpu(works);
2982         return 0;
2983 }
2984
2985 /**
2986  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
2987  *
2988  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
2989  * completion.
2990  *
2991  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
2992  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
2993  * will lead to deadlock:
2994  *
2995  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
2996  *      a lock held by your code or its caller.
2997  *
2998  *      Your code is running in the context of a work routine.
2999  *
3000  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
3001  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
3002  * what locks they need, which you have no control over.
3003  *
3004  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
3005  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
3006  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
3007  * cancel_work_sync() instead.
3008  */
3009 void flush_scheduled_work(void)
3010 {
3011         flush_workqueue(system_wq);
3012 }
3013 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
3014
3015 /**
3016  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3017  * @fn:         the function to execute
3018  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3019  *              be available when the work executes)
3020  *
3021  * Executes the function immediately if process context is available,
3022  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3023  *
3024  * Return:      0 - function was executed
3025  *              1 - function was scheduled for execution
3026  */
3027 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3028 {
3029         if (!in_interrupt()) {
3030                 fn(&ew->work);
3031                 return 0;
3032         }
3033
3034         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3035         schedule_work(&ew->work);
3036
3037         return 1;
3038 }
3039 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3040
3041 /**
3042  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3043  * @attrs: workqueue_attrs to free
3044  *
3045  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3046  */
3047 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3048 {
3049         if (attrs) {
3050                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3051                 kfree(attrs);
3052         }
3053 }
3054
3055 /**
3056  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3057  * @gfp_mask: allocation mask to use
3058  *
3059  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3060  * return it.
3061  *
3062  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3063  */
3064 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3065 {
3066         struct workqueue_attrs *attrs;
3067
3068         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3069         if (!attrs)
3070                 goto fail;
3071         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3072                 goto fail;
3073
3074         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3075         return attrs;
3076 fail:
3077         free_workqueue_attrs(attrs);
3078         return NULL;
3079 }
3080
3081 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3082                                  const struct workqueue_attrs *from)
3083 {
3084         to->nice = from->nice;
3085         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3086         /*
3087          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3088          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3089          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3090          */
3091         to->no_numa = from->no_numa;
3092 }
3093
3094 /* hash value of the content of @attr */
3095 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3096 {
3097         u32 hash = 0;
3098
3099         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3100         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3101                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3102         return hash;
3103 }
3104
3105 /* content equality test */
3106 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3107                           const struct workqueue_attrs *b)
3108 {
3109         if (a->nice != b->nice)
3110                 return false;
3111         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3112                 return false;
3113         return true;
3114 }
3115
3116 /**
3117  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3118  * @pool: worker_pool to initialize
3119  *
3120  * Initiailize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3121  *
3122  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3123  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3124  * on @pool safely to release it.
3125  */
3126 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3127 {
3128         spin_lock_init(&pool->lock);
3129         pool->id = -1;
3130         pool->cpu = -1;
3131         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3132         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3133         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3134         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3135         hash_init(pool->busy_hash);
3136
3137         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3138         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3139         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3140
3141         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3142                     (unsigned long)pool);
3143
3144         mutex_init(&pool->manager_arb);
3145         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3146         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3147
3148         ida_init(&pool->worker_ida);
3149         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3150         pool->refcnt = 1;
3151
3152         /* shouldn't fail above this point */
3153         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3154         if (!pool->attrs)
3155                 return -ENOMEM;
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3160 {
3161         struct workqueue_struct *wq =
3162                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3163
3164         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3165                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3166         else
3167                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3168
3169         kfree(wq->rescuer);
3170         kfree(wq);
3171 }
3172
3173 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3174 {
3175         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3176
3177         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3178         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3179         kfree(pool);
3180 }
3181
3182 /**
3183  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3184  * @pool: worker_pool to put
3185  *
3186  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3187  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3188  * and this function should be able to release pools which went through,
3189  * successfully or not, init_worker_pool().
3190  *
3191  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3192  */
3193 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3194 {
3195         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3196         struct worker *worker;
3197
3198         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3199
3200         if (--pool->refcnt)
3201                 return;
3202
3203         /* sanity checks */
3204         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3205             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3206                 return;
3207
3208         /* release id and unhash */
3209         if (pool->id >= 0)
3210                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3211         hash_del(&pool->hash_node);
3212
3213         /*
3214          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3215          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3216          * attach_mutex.
3217          */
3218         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3219
3220         spin_lock_irq(&pool->lock);
3221         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3222                 destroy_worker(worker);
3223         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3224         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3225
3226         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3227         if (!list_empty(&pool->workers))
3228                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3229         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3230
3231         if (pool->detach_completion)
3232                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3233
3234         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3235
3236         /* shut down the timers */
3237         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3238         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3239
3240         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3241         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3242 }
3243
3244 /**
3245  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3246  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3247  *
3248  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3249  * reference count and return it.  If there already is a matching
3250  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3251  * create a new one.
3252  *
3253  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3254  *
3255  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3256  * On failure, %NULL.
3257  */
3258 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3259 {
3260         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3261         struct worker_pool *pool;
3262         int node;
3263
3264         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3265
3266         /* do we already have a matching pool? */
3267         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3268                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3269                         pool->refcnt++;
3270                         return pool;
3271                 }
3272         }
3273
3274         /* nope, create a new one */
3275         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3276         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3277                 goto fail;
3278
3279         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3280         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3281
3282         /*
3283          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3284          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3285          */
3286         pool->attrs->no_numa = false;
3287
3288         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3289         if (wq_numa_enabled) {
3290                 for_each_node(node) {
3291                         if (cpumask_subset(pool->attrs->cpumask,
3292                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3293                                 pool->node = node;
3294                                 break;
3295                         }
3296                 }
3297         }
3298
3299         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3300                 goto fail;
3301
3302         /* create and start the initial worker */
3303         if (!create_worker(pool))
3304                 goto fail;
3305
3306         /* install */
3307         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3308
3309         return pool;
3310 fail:
3311         if (pool)
3312                 put_unbound_pool(pool);
3313         return NULL;
3314 }
3315
3316 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3317 {
3318         kmem_cache_free(pwq_cache,
3319                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3320 }
3321
3322 /*
3323  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3324  * and needs to be destroyed.
3325  */
3326 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3327 {
3328         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3329                                                   unbound_release_work);
3330         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3331         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3332         bool is_last;
3333
3334         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3335                 return;
3336
3337         mutex_lock(&wq->mutex);
3338         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3339         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3340         mutex_unlock(&wq->mutex);
3341
3342         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3343         put_unbound_pool(pool);
3344         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3345
3346         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3347
3348         /*
3349          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3350          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3351          */
3352         if (is_last)
3353                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3354 }
3355
3356 /**
3357  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3358  * @pwq: target pool_workqueue
3359  *
3360  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3361  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3362  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3363  */
3364 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3365 {
3366         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3367         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3368
3369         /* for @wq->saved_max_active */
3370         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3371
3372         /* fast exit for non-freezable wqs */
3373         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3374                 return;
3375
3376         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3377
3378         /*
3379          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3380          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3381          * is updated and visible.
3382          */
3383         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3384                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3385
3386                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3387                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3388                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3389
3390                 /*
3391                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3392                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3393                  */
3394                 wake_up_worker(pwq->pool);
3395         } else {
3396                 pwq->max_active = 0;
3397         }
3398
3399         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3400 }
3401
3402 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3403 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3404                      struct worker_pool *pool)
3405 {
3406         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3407
3408         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3409
3410         pwq->pool = pool;
3411         pwq->wq = wq;
3412         pwq->flush_color = -1;
3413         pwq->refcnt = 1;
3414         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3415         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3416         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3417         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3418 }
3419
3420 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3421 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3422 {
3423         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3424
3425         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3426
3427         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3428         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3429                 return;
3430
3431         /* set the matching work_color */
3432         pwq->work_color = wq->work_color;
3433
3434         /* sync max_active to the current setting */
3435         pwq_adjust_max_active(pwq);
3436
3437         /* link in @pwq */
3438         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3439 }
3440
3441 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3442 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3443                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3444 {
3445         struct worker_pool *pool;
3446         struct pool_workqueue *pwq;
3447
3448         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3449
3450         pool = get_unbound_pool(attrs);
3451         if (!pool)
3452                 return NULL;
3453
3454         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3455         if (!pwq) {
3456                 put_unbound_pool(pool);
3457                 return NULL;
3458         }
3459
3460         init_pwq(pwq, wq, pool);
3461         return pwq;
3462 }
3463
3464 /* undo alloc_unbound_pwq(), used only in the error path */
3465 static void free_unbound_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3466 {
3467         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3468
3469         if (pwq) {
3470                 put_unbound_pool(pwq->pool);
3471                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
3472         }
3473 }
3474
3475 /**
3476  * wq_calc_node_mask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3477  * @attrs: the wq_attrs of interest
3478  * @node: the target NUMA node
3479  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3480  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3481  *
3482  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3483  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3484  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3485  *
3486  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3487  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3488  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3489  * @attrs->cpumask.
3490  *
3491  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3492  * stable.
3493  *
3494  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3495  * %false if equal.
3496  */
3497 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3498                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3499 {
3500         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3501                 goto use_dfl;
3502
3503         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3504         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3505         if (cpu_going_down >= 0)
3506                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3507
3508         if (cpumask_empty(cpumask))
3509                 goto use_dfl;
3510
3511         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3512         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3513         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3514
3515 use_dfl:
3516         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3517         return false;
3518 }
3519
3520 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3521 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3522                                                    int node,
3523                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3524 {
3525         struct pool_workqueue *old_pwq;
3526
3527         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3528
3529         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3530         link_pwq(pwq);
3531
3532         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3533         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3534         return old_pwq;
3535 }
3536
3537 /**
3538  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3539  * @wq: the target workqueue
3540  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3541  *
3542  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3543  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3544  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3545  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3546  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3547  * back-to-back will stay on its current pwq.
3548  *
3549  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3550  *
3551  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3552  */
3553 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3554                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3555 {
3556         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3557         struct pool_workqueue **pwq_tbl, *dfl_pwq;
3558         int node, ret;
3559
3560         /* only unbound workqueues can change attributes */
3561         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3562                 return -EINVAL;
3563
3564         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3565         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3566                 return -EINVAL;
3567
3568         pwq_tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(pwq_tbl[0]), GFP_KERNEL);
3569         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3570         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3571         if (!pwq_tbl || !new_attrs || !tmp_attrs)
3572                 goto enomem;
3573
3574         /* make a copy of @attrs and sanitize it */
3575         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3576         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3577
3578         /*
3579          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3580          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3581          * pools.
3582          */
3583         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3584
3585         /*
3586          * CPUs should stay stable across pwq creations and installations.
3587          * Pin CPUs, determine the target cpumask for each node and create
3588          * pwqs accordingly.
3589          */
3590         get_online_cpus();
3591
3592         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3593
3594         /*
3595          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3596          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3597          * it even if we don't use it immediately.
3598          */
3599         dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3600         if (!dfl_pwq)
3601                 goto enomem_pwq;
3602
3603         for_each_node(node) {
3604                 if (wq_calc_node_cpumask(attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3605                         pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3606                         if (!pwq_tbl[node])
3607                                 goto enomem_pwq;
3608                 } else {
3609                         dfl_pwq->refcnt++;
3610                         pwq_tbl[node] = dfl_pwq;
3611                 }
3612         }
3613
3614         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3615
3616         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3617         mutex_lock(&wq->mutex);
3618
3619         copy_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs, new_attrs);
3620
3621         /* save the previous pwq and install the new one */
3622         for_each_node(node)
3623                 pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq_tbl[node]);
3624
3625         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3626         link_pwq(dfl_pwq);
3627         swap(wq->dfl_pwq, dfl_pwq);
3628
3629         mutex_unlock(&wq->mutex);
3630
3631         /* put the old pwqs */
3632         for_each_node(node)
3633                 put_pwq_unlocked(pwq_tbl[node]);
3634         put_pwq_unlocked(dfl_pwq);
3635
3636         put_online_cpus();
3637         ret = 0;
3638         /* fall through */
3639 out_free:
3640         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3641         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3642         kfree(pwq_tbl);
3643         return ret;
3644
3645 enomem_pwq:
3646         free_unbound_pwq(dfl_pwq);
3647         for_each_node(node)
3648                 if (pwq_tbl && pwq_tbl[node] != dfl_pwq)
3649                         free_unbound_pwq(pwq_tbl[node]);
3650         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3651         put_online_cpus();
3652 enomem:
3653         ret = -ENOMEM;
3654         goto out_free;
3655 }
3656
3657 /**
3658  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3659  * @wq: the target workqueue
3660  * @cpu: the CPU coming up or going down
3661  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3662  *
3663  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3664  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3665  * @wq accordingly.
3666  *
3667  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3668  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3669  * correct.
3670  *
3671  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3672  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3673  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3674  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3675  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3676  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3677  * CPU_DOWN_PREPARE.
3678  */
3679 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3680                                    bool online)
3681 {
3682         int node = cpu_to_node(cpu);
3683         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3684         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3685         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3686         cpumask_t *cpumask;
3687
3688         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3689
3690         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3691                 return;
3692
3693         /*
3694          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3695          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3696          * CPU hotplug exclusion.
3697          */
3698         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3699         cpumask = target_attrs->cpumask;
3700
3701         mutex_lock(&wq->mutex);
3702         if (wq->unbound_attrs->no_numa)
3703                 goto out_unlock;
3704
3705         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3706         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3707
3708         /*
3709          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3710          * different from wq's, we need to compare it to @pwq's and create
3711          * a new one if they don't match.  If the target cpumask equals
3712          * wq's, the default pwq should be used.
3713          */
3714         if (wq_calc_node_cpumask(wq->unbound_attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3715                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3716                         goto out_unlock;
3717         } else {
3718                 goto use_dfl_pwq;
3719         }
3720
3721         mutex_unlock(&wq->mutex);
3722
3723         /* create a new pwq */
3724         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3725         if (!pwq) {
3726                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3727                         wq->name);
3728                 mutex_lock(&wq->mutex);
3729                 goto use_dfl_pwq;
3730         }
3731
3732         /*
3733          * Install the new pwq.  As this function is called only from CPU
3734          * hotplug callbacks and applying a new attrs is wrapped with
3735          * get/put_online_cpus(), @wq->unbound_attrs couldn't have changed
3736          * inbetween.
3737          */
3738         mutex_lock(&wq->mutex);
3739         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3740         goto out_unlock;
3741
3742 use_dfl_pwq:
3743         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3744         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3745         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3746         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3747 out_unlock:
3748         mutex_unlock(&wq->mutex);
3749         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3750 }
3751
3752 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3753 {
3754         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3755         int cpu, ret;
3756
3757         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3758                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3759                 if (!wq->cpu_pwqs)
3760                         return -ENOMEM;
3761
3762                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3763                         struct pool_workqueue *pwq =
3764                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3765                         struct worker_pool *cpu_pools =
3766                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3767
3768                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3769
3770                         mutex_lock(&wq->mutex);
3771                         link_pwq(pwq);
3772                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3773                 }
3774                 return 0;
3775         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3776                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3777                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3778                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3779                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3780                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3781                 return ret;
3782         } else {
3783                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3784         }
3785 }
3786
3787 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3788                                const char *name)
3789 {
3790         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3791
3792         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3793                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3794                         max_active, name, 1, lim);
3795
3796         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3797 }
3798
3799 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3800                                                unsigned int flags,
3801                                                int max_active,
3802                                                struct lock_class_key *key,
3803                                                const char *lock_name, ...)
3804 {
3805         size_t tbl_size = 0;
3806         va_list args;
3807         struct workqueue_struct *wq;
3808         struct pool_workqueue *pwq;
3809
3810         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
3811         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
3812                 flags |= WQ_UNBOUND;
3813
3814         /* allocate wq and format name */
3815         if (flags & WQ_UNBOUND)
3816                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
3817
3818         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
3819         if (!wq)
3820                 return NULL;
3821
3822         if (flags & WQ_UNBOUND) {
3823                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3824                 if (!wq->unbound_attrs)
3825                         goto err_free_wq;
3826         }
3827
3828         va_start(args, lock_name);
3829         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
3830         va_end(args);
3831
3832         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3833         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3834
3835         /* init wq */
3836         wq->flags = flags;
3837         wq->saved_max_active = max_active;
3838         mutex_init(&wq->mutex);
3839         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3840         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3841         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3842         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3843         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3844
3845         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3846         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3847
3848         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3849                 goto err_free_wq;
3850
3851         /*
3852          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3853          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3854          */
3855         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
3856                 struct worker *rescuer;
3857
3858                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
3859                 if (!rescuer)
3860                         goto err_destroy;
3861
3862                 rescuer->rescue_wq = wq;
3863                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3864                                                wq->name);
3865                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
3866                         kfree(rescuer);
3867                         goto err_destroy;
3868                 }
3869
3870                 wq->rescuer = rescuer;
3871                 rescuer->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
3872                 wake_up_process(rescuer->task);
3873         }
3874
3875         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
3876                 goto err_destroy;
3877
3878         /*
3879          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
3880          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
3881          * list.
3882          */
3883         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3884
3885         mutex_lock(&wq->mutex);
3886         for_each_pwq(pwq, wq)
3887                 pwq_adjust_max_active(pwq);
3888         mutex_unlock(&wq->mutex);
3889
3890         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
3891
3892         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3893
3894         return wq;
3895
3896 err_free_wq:
3897         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3898         kfree(wq);
3899         return NULL;
3900 err_destroy:
3901         destroy_workqueue(wq);
3902         return NULL;
3903 }
3904 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
3905
3906 /**
3907  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
3908  * @wq: target workqueue
3909  *
3910  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
3911  */
3912 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3913 {
3914         struct pool_workqueue *pwq;
3915         int node;
3916
3917         /* drain it before proceeding with destruction */
3918         drain_workqueue(wq);
3919
3920         /* sanity checks */
3921         mutex_lock(&wq->mutex);
3922         for_each_pwq(pwq, wq) {
3923                 int i;
3924
3925                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
3926                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
3927                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3928                                 return;
3929                         }
3930                 }
3931
3932                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
3933                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
3934                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
3935                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3936                         return;
3937                 }
3938         }
3939         mutex_unlock(&wq->mutex);
3940
3941         /*
3942          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
3943          * flushing is complete in case freeze races us.
3944          */
3945         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3946         list_del_rcu(&wq->list);
3947         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3948
3949         workqueue_sysfs_unregister(wq);
3950
3951         if (wq->rescuer)
3952                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
3953
3954         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3955                 /*
3956                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
3957                  * schedule RCU free.
3958                  */
3959                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3960         } else {
3961                 /*
3962                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
3963                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
3964                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
3965                  */
3966                 for_each_node(node) {
3967                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3968                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
3969                         put_pwq_unlocked(pwq);
3970                 }
3971
3972                 /*
3973                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
3974                  * put.  Don't access it afterwards.
3975                  */
3976                 pwq = wq->dfl_pwq;
3977                 wq->dfl_pwq = NULL;
3978                 put_pwq_unlocked(pwq);
3979         }
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
3982
3983 /**
3984  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
3985  * @wq: target workqueue
3986  * @max_active: new max_active value.
3987  *
3988  * Set max_active of @wq to @max_active.
3989  *
3990  * CONTEXT:
3991  * Don't call from IRQ context.
3992  */
3993 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
3994 {
3995         struct pool_workqueue *pwq;
3996
3997         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
3998         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
3999                 return;
4000
4001         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4002
4003         mutex_lock(&wq->mutex);
4004
4005         wq->saved_max_active = max_active;
4006
4007         for_each_pwq(pwq, wq)
4008                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4009
4010         mutex_unlock(&wq->mutex);
4011 }
4012 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4013
4014 /**
4015  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4016  *
4017  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4018  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4019  *
4020  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4021  */
4022 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4023 {
4024         struct worker *worker = current_wq_worker();
4025
4026         return worker && worker->rescue_wq;
4027 }
4028
4029 /**
4030  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4031  * @cpu: CPU in question
4032  * @wq: target workqueue
4033  *
4034  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4035  * no synchronization around this function and the test result is
4036  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4037  *
4038  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4039  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4040  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4041  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4042  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4043  *
4044  * Return:
4045  * %true if congested, %false otherwise.
4046  */
4047 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4048 {
4049         struct pool_workqueue *pwq;
4050         bool ret;
4051
4052         rcu_read_lock();
4053         preempt_disable();
4054
4055         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4056                 cpu = smp_processor_id();
4057
4058         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4059                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4060         else
4061                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4062
4063         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4064         preempt_enable();
4065         rcu_read_unlock();
4066
4067         return ret;
4068 }
4069 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4070
4071 /**
4072  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4073  * @work: the work to be tested
4074  *
4075  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4076  * synchronization around this function and the test result is
4077  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4078  *
4079  * Return:
4080  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4081  */
4082 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4083 {
4084         struct worker_pool *pool;
4085         unsigned long flags;
4086         unsigned int ret = 0;
4087
4088         if (work_pending(work))
4089                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4090
4091         rcu_read_lock();
4092         pool = get_work_pool(work);
4093         if (pool) {
4094                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4095                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4096                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4097                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4098         }
4099         rcu_read_unlock();
4100
4101         return ret;
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4104
4105 /**
4106  * set_worker_desc - set description for the current work item
4107  * @fmt: printf-style format string
4108  * @...: arguments for the format string
4109  *
4110  * This function can be called by a running work function to describe what
4111  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4112  * information will be printed out together to help debugging.  The
4113  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4114  */
4115 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4116 {
4117         struct worker *worker = current_wq_worker();
4118         va_list args;
4119
4120         if (worker) {
4121                 va_start(args, fmt);
4122                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4123                 va_end(args);
4124                 worker->desc_valid = true;
4125         }
4126 }
4127
4128 /**
4129  * print_worker_info - print out worker information and description
4130  * @log_lvl: the log level to use when printing
4131  * @task: target task
4132  *
4133  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4134  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4135  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4136  *
4137  * This function can be safely called on any task as long as the
4138  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4139  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4140  */
4141 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4142 {
4143         work_func_t *fn = NULL;
4144         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4145         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4146         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4147         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4148         bool desc_valid = false;
4149         struct worker *worker;
4150
4151         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4152                 return;
4153
4154         /*
4155          * This function is called without any synchronization and @task
4156          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4157          */
4158         worker = probe_kthread_data(task);
4159
4160         /*
4161          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4162          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4163          */
4164         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4165         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4166         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4167         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4168
4169         /* copy worker description */
4170         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4171         if (desc_valid)
4172                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4173
4174         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4175                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4176                 if (desc[0])
4177                         pr_cont(" (%s)", desc);
4178                 pr_cont("\n");
4179         }
4180 }
4181
4182 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4183 {
4184         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4185         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4186                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4187         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4188 }
4189
4190 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4191 {
4192         if (work->func == wq_barrier_func) {
4193                 struct wq_barrier *barr;
4194
4195                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4196
4197                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4198                         task_pid_nr(barr->task));
4199         } else {
4200                 pr_cont("%s %pf", comma ? "," : "", work->func);
4201         }
4202 }
4203
4204 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4205 {
4206         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4207         struct work_struct *work;
4208         struct worker *worker;
4209         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4210         int bkt;
4211
4212         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4213         pr_cont_pool_info(pool);
4214
4215         pr_cont(" active=%d/%d%s\n", pwq->nr_active, pwq->max_active,
4216                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4217
4218         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4219                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4220                         has_in_flight = true;
4221                         break;
4222                 }
4223         }
4224         if (has_in_flight) {
4225                 bool comma = false;
4226
4227                 pr_info("    in-flight:");
4228                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4229                         if (worker->current_pwq != pwq)
4230                                 continue;
4231
4232                         pr_cont("%s %d%s:%pf", comma ? "," : "",
4233                                 task_pid_nr(worker->task),
4234                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4235                                 worker->current_func);
4236                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4237                                 pr_cont_work(false, work);
4238                         comma = true;
4239                 }
4240                 pr_cont("\n");
4241         }
4242
4243         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4244                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4245                         has_pending = true;
4246                         break;
4247                 }
4248         }
4249         if (has_pending) {
4250                 bool comma = false;
4251
4252                 pr_info("    pending:");
4253                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4254                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4255                                 continue;
4256
4257                         pr_cont_work(comma, work);
4258                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4259                 }
4260                 pr_cont("\n");
4261         }
4262
4263         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4264                 bool comma = false;
4265
4266                 pr_info("    delayed:");
4267                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4268                         pr_cont_work(comma, work);
4269                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4270                 }
4271                 pr_cont("\n");
4272         }
4273 }
4274
4275 /**
4276  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4277  *
4278  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and
4279  * pools.
4280  */
4281 void show_workqueue_state(void)
4282 {
4283         struct workqueue_struct *wq;
4284         struct worker_pool *pool;
4285         unsigned long flags;
4286         int pi;
4287
4288         rcu_read_lock();
4289
4290         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4291
4292         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4293                 struct pool_workqueue *pwq;
4294                 bool idle = true;
4295
4296                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4297                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4298                                 idle = false;
4299                                 break;
4300                         }
4301                 }
4302                 if (idle)
4303                         continue;
4304
4305                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4306
4307                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4308                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4309                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4310                                 show_pwq(pwq);
4311                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4312                 }
4313         }
4314
4315         for_each_pool(pool, pi) {
4316                 struct worker *worker;
4317                 bool first = true;
4318
4319                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4320                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4321                         goto next_pool;
4322
4323                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4324                 pr_cont_pool_info(pool);
4325                 pr_cont(" workers=%d", pool->nr_workers);
4326                 if (pool->manager)
4327                         pr_cont(" manager: %d",
4328                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4329                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4330                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4331                                 task_pid_nr(worker->task));
4332                         first = false;
4333                 }
4334                 pr_cont("\n");
4335         next_pool:
4336                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4337         }
4338
4339         rcu_read_unlock();
4340 }
4341
4342 /*
4343  * CPU hotplug.
4344  *
4345  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4346  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4347  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4348  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4349  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4350  * blocked draining impractical.
4351  *
4352  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4353  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4354  * cpu comes back online.
4355  */
4356
4357 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4358 {
4359         int cpu = smp_processor_id();
4360         struct worker_pool *pool;
4361         struct worker *worker;
4362
4363         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4364                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4365                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4366
4367                 /*
4368                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4369                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4370                  * except for the ones which are still executing works from
4371                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4372                  * this, they may become diasporas.
4373                  */
4374                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4375                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4376
4377                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4378
4379                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4380                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4381
4382                 /*
4383                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4384                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4385                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4386                  * from other cpus.
4387                  */
4388                 schedule();
4389
4390                 /*
4391                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4392                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4393                  * and keep_working() are always true as long as the
4394                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4395                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4396                  * are served by workers tied to the pool.
4397                  */
4398                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4399
4400                 /*
4401                  * With concurrency management just turned off, a busy
4402                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4403                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4404                  */
4405                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4406                 wake_up_worker(pool);
4407                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4408         }
4409 }
4410
4411 /**
4412  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4413  * @pool: pool of interest
4414  *
4415  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4416  */
4417 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4418 {
4419         struct worker *worker;
4420
4421         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4422
4423         /*
4424          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4425          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4426          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinty
4427          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4428          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4429          */
4430         for_each_pool_worker(worker, pool)
4431                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4432                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4433
4434         spin_lock_irq(&pool->lock);
4435         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4436
4437         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4438                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4439
4440                 /*
4441                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4442                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4443                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4444                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4445                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4446                  * be bound before @pool->lock is released.
4447                  */
4448                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4449                         wake_up_process(worker->task);
4450
4451                 /*
4452                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4453                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4454                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4455                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4456                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4457                  * concurrency management.  Note that when or whether
4458                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4459                  *
4460                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4461                  * tested without holding any lock in
4462                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4463                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4464                  * management operations.
4465                  */
4466                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4467                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4468                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4469                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4470         }
4471
4472         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4473 }
4474
4475 /**
4476  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4477  * @pool: unbound pool of interest
4478  * @cpu: the CPU which is coming up
4479  *
4480  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4481  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4482  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4483  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4484  */
4485 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4486 {
4487         static cpumask_t cpumask;
4488         struct worker *worker;
4489
4490         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4491
4492         /* is @cpu allowed for @pool? */
4493         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4494                 return;
4495
4496         /* is @cpu the only online CPU? */
4497         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4498         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4499                 return;
4500
4501         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4502         for_each_pool_worker(worker, pool)
4503                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4504                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4505 }
4506
4507 /*
4508  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4509  * This will be registered high priority CPU notifier.
4510  */
4511 static int workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4512                                                unsigned long action,
4513                                                void *hcpu)
4514 {
4515         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4516         struct worker_pool *pool;
4517         struct workqueue_struct *wq;
4518         int pi;
4519
4520         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4521         case CPU_UP_PREPARE:
4522                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4523                         if (pool->nr_workers)
4524                                 continue;
4525                         if (!create_worker(pool))
4526                                 return NOTIFY_BAD;
4527                 }
4528                 break;
4529
4530         case CPU_DOWN_FAILED:
4531         case CPU_ONLINE:
4532                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4533
4534                 for_each_pool(pool, pi) {
4535                         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4536
4537                         if (pool->cpu == cpu)
4538                                 rebind_workers(pool);
4539                         else if (pool->cpu < 0)
4540                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4541
4542                         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4543                 }
4544
4545                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4546                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4547                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4548
4549                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4550                 break;
4551         }
4552         return NOTIFY_OK;
4553 }
4554
4555 /*
4556  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4557  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4558  */
4559 static int workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4560                                                  unsigned long action,
4561                                                  void *hcpu)
4562 {
4563         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4564         struct work_struct unbind_work;
4565         struct workqueue_struct *wq;
4566
4567         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4568         case CPU_DOWN_PREPARE:
4569                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4570                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4571                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4572
4573                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4574                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4575                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4576                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4577                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4578
4579                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4580                 flush_work(&unbind_work);
4581                 destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4582                 break;
4583         }
4584         return NOTIFY_OK;
4585 }
4586
4587 #ifdef CONFIG_SMP
4588
4589 struct work_for_cpu {
4590         struct work_struct work;
4591         long (*fn)(void *);
4592         void *arg;
4593         long ret;
4594 };
4595
4596 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4597 {
4598         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4599
4600         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4601 }
4602
4603 /**
4604  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4605  * @cpu: the cpu to run on
4606  * @fn: the function to run
4607  * @arg: the function arg
4608  *
4609  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4610  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4611  *
4612  * Return: The value @fn returns.
4613  */
4614 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4615 {
4616         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4617
4618         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4619         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4620         flush_work(&wfc.work);
4621         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4622         return wfc.ret;
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4625 #endif /* CONFIG_SMP */
4626
4627 #ifdef CONFIG_FREEZER
4628
4629 /**
4630  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4631  *
4632  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4633  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4634  * pool->worklist.
4635  *
4636  * CONTEXT:
4637  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4638  */
4639 void freeze_workqueues_begin(void)
4640 {
4641         struct workqueue_struct *wq;
4642         struct pool_workqueue *pwq;
4643
4644         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4645
4646         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4647         workqueue_freezing = true;
4648
4649         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4650                 mutex_lock(&wq->mutex);
4651                 for_each_pwq(pwq, wq)
4652                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4653                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4654         }
4655
4656         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4657 }
4658
4659 /**
4660  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4661  *
4662  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4663  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4664  *
4665  * CONTEXT:
4666  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4667  *
4668  * Return:
4669  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4670  * is complete.
4671  */
4672 bool freeze_workqueues_busy(void)
4673 {
4674         bool busy = false;
4675         struct workqueue_struct *wq;
4676         struct pool_workqueue *pwq;
4677
4678         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4679
4680         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4681
4682         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4683                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4684                         continue;
4685                 /*
4686                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4687                  * to peek without lock.
4688                  */
4689                 rcu_read_lock();
4690                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4691                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4692                         if (pwq->nr_active) {
4693                                 busy = true;
4694                                 rcu_read_unlock();
4695                                 goto out_unlock;
4696                         }
4697                 }
4698                 rcu_read_unlock();
4699         }
4700 out_unlock:
4701         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4702         return busy;
4703 }
4704
4705 /**
4706  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4707  *
4708  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4709  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4710  *
4711  * CONTEXT:
4712  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4713  */
4714 void thaw_workqueues(void)
4715 {
4716         struct workqueue_struct *wq;
4717         struct pool_workqueue *pwq;
4718
4719         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4720
4721         if (!workqueue_freezing)
4722                 goto out_unlock;
4723
4724         workqueue_freezing = false;
4725
4726         /* restore max_active and repopulate worklist */
4727         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4728                 mutex_lock(&wq->mutex);
4729                 for_each_pwq(pwq, wq)
4730                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4731                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4732         }
4733
4734 out_unlock:
4735         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4736 }
4737 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4738
4739 #ifdef CONFIG_SYSFS
4740 /*
4741  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
4742  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
4743  * following attributes.
4744  *
4745  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
4746  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
4747  *
4748  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
4749  *
4750  *  id          RO int  : the associated pool ID
4751  *  nice        RW int  : nice value of the workers
4752  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
4753  */
4754 struct wq_device {
4755         struct workqueue_struct         *wq;
4756         struct device                   dev;
4757 };
4758
4759 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
4760 {
4761         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4762
4763         return wq_dev->wq;
4764 }
4765
4766 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4767                             char *buf)
4768 {
4769         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4770
4771         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
4772 }
4773 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
4774
4775 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
4776                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4777 {
4778         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4779
4780         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
4781 }
4782
4783 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
4784                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
4785                                 size_t count)
4786 {
4787         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4788         int val;
4789
4790         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
4791                 return -EINVAL;
4792
4793         workqueue_set_max_active(wq, val);
4794         return count;
4795 }
4796 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
4797
4798 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
4799         &dev_attr_per_cpu.attr,
4800         &dev_attr_max_active.attr,
4801         NULL,
4802 };
4803 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
4804
4805 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
4806                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
4807 {
4808         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4809         const char *delim = "";
4810         int node, written = 0;
4811
4812         get_online_cpus();
4813         rcu_read_lock();
4814         for_each_node(node) {
4815                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
4816                                      "%s%d:%d", delim, node,
4817                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
4818                 delim = " ";
4819         }
4820         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
4821         rcu_read_unlock();
4822         put_online_cpus();
4823
4824         return written;
4825 }
4826
4827 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4828                             char *buf)
4829 {
4830         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4831         int written;
4832
4833         mutex_lock(&wq->mutex);
4834         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
4835         mutex_unlock(&wq->mutex);
4836
4837         return written;
4838 }
4839
4840 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
4841 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
4842 {
4843         struct workqueue_attrs *attrs;
4844
4845         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4846         if (!attrs)
4847                 return NULL;
4848
4849         mutex_lock(&wq->mutex);
4850         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
4851         mutex_unlock(&wq->mutex);
4852         return attrs;
4853 }
4854
4855 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4856                              const char *buf, size_t count)
4857 {
4858         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4859         struct workqueue_attrs *attrs;
4860         int ret;
4861
4862         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
4863         if (!attrs)
4864                 return -ENOMEM;
4865
4866         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
4867             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
4868                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
4869         else
4870                 ret = -EINVAL;
4871
4872         free_workqueue_attrs(attrs);
4873         return ret ?: count;
4874 }
4875
4876 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
4877                                struct device_attribute *attr, char *buf)
4878 {
4879         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4880         int written;
4881
4882         mutex_lock(&wq->mutex);
4883         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
4884                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
4885         mutex_unlock(&wq->mutex);
4886         return written;
4887 }
4888
4889 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
4890                                 struct device_attribute *attr,
4891                                 const char *buf, size_t count)
4892 {
4893         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4894         struct workqueue_attrs *attrs;
4895         int ret;
4896
4897         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
4898         if (!attrs)
4899                 return -ENOMEM;
4900
4901         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
4902         if (!ret)
4903                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
4904
4905         free_workqueue_attrs(attrs);
4906         return ret ?: count;
4907 }
4908
4909 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4910                             char *buf)
4911 {
4912         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4913         int written;
4914
4915         mutex_lock(&wq->mutex);
4916         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
4917                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
4918         mutex_unlock(&wq->mutex);
4919
4920         return written;
4921 }
4922
4923 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
4924                              const char *buf, size_t count)
4925 {
4926         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
4927         struct workqueue_attrs *attrs;
4928         int v, ret;
4929
4930         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
4931         if (!attrs)
4932                 return -ENOMEM;
4933
4934         ret = -EINVAL;
4935         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
4936                 attrs->no_numa = !v;
4937                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
4938         }
4939
4940         free_workqueue_attrs(attrs);
4941         return ret ?: count;
4942 }
4943
4944 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
4945         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
4946         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
4947         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
4948         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
4949         __ATTR_NULL,
4950 };
4951
4952 static struct bus_type wq_subsys = {
4953         .name                           = "workqueue",
4954         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
4955 };
4956
4957 static int __init wq_sysfs_init(void)
4958 {
4959         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
4960 }
4961 core_initcall(wq_sysfs_init);
4962
4963 static void wq_device_release(struct device *dev)
4964 {
4965         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
4966
4967         kfree(wq_dev);
4968 }
4969
4970 /**
4971  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
4972  * @wq: the workqueue to register
4973  *
4974  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
4975  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
4976  * which is the preferred method.
4977  *
4978  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
4979  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
4980  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
4981  * attributes.
4982  *
4983  * Return: 0 on success, -errno on failure.
4984  */
4985 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
4986 {
4987         struct wq_device *wq_dev;
4988         int ret;
4989
4990         /*
4991          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applyting
4992          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
4993          * workqueues.
4994          */
4995         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
4996                 return -EINVAL;
4997
4998         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
4999         if (!wq_dev)
5000                 return -ENOMEM;
5001
5002         wq_dev->wq = wq;
5003         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5004         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
5005         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5006
5007         /*
5008          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5009          * everything is ready.
5010          */
5011         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5012
5013         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5014         if (ret) {
5015                 kfree(wq_dev);
5016                 wq->wq_dev = NULL;
5017                 return ret;
5018         }
5019
5020         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5021                 struct device_attribute *attr;
5022
5023                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5024                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5025                         if (ret) {
5026                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5027                                 wq->wq_dev = NULL;
5028                                 return ret;
5029                         }
5030                 }
5031         }
5032
5033         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5034         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5035         return 0;
5036 }
5037
5038 /**
5039  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5040  * @wq: the workqueue to unregister
5041  *
5042  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5043  */
5044 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5045 {
5046         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5047
5048         if (!wq->wq_dev)
5049                 return;
5050
5051         wq->wq_dev = NULL;
5052         device_unregister(&wq_dev->dev);
5053 }
5054 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5055 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5056 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5057
5058 static void __init wq_numa_init(void)
5059 {
5060         cpumask_var_t *tbl;
5061         int node, cpu;
5062
5063         if (num_possible_nodes() <= 1)
5064                 return;
5065
5066         if (wq_disable_numa) {
5067                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5068                 return;
5069         }
5070
5071         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
5072         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5073
5074         /*
5075          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5076          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5077          * fully initialized by now.
5078          */
5079         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5080         BUG_ON(!tbl);
5081
5082         for_each_node(node)
5083                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5084                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5085
5086         for_each_possible_cpu(cpu) {
5087                 node = cpu_to_node(cpu);
5088                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5089                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5090                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5091                         return;
5092                 }
5093                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5094         }
5095
5096         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5097         wq_numa_enabled = true;
5098 }
5099
5100 static int __init init_workqueues(void)
5101 {
5102         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5103         int i, cpu;
5104
5105         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5106
5107         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5108
5109         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
5110         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
5111
5112         wq_numa_init();
5113
5114         /* initialize CPU pools */
5115         for_each_possible_cpu(cpu) {
5116                 struct worker_pool *pool;
5117
5118                 i = 0;
5119                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5120                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5121                         pool->cpu = cpu;
5122                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5123                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5124                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5125
5126                         /* alloc pool ID */
5127                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5128                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5129                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5130                 }
5131         }
5132
5133         /* create the initial worker */
5134         for_each_online_cpu(cpu) {
5135                 struct worker_pool *pool;
5136
5137                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5138                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5139                         BUG_ON(!create_worker(pool));
5140                 }
5141         }
5142
5143         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5144         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5145                 struct workqueue_attrs *attrs;
5146
5147                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5148                 attrs->nice = std_nice[i];
5149                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5150
5151                 /*
5152                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5153                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5154                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5155                  */
5156                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5157                 attrs->nice = std_nice[i];
5158                 attrs->no_numa = true;
5159                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5160         }
5161
5162         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5163         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5164         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5165         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5166                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5167         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5168                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5169         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5170                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5171         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5172                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5173                                               0);
5174         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5175                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5176                !system_power_efficient_wq ||
5177                !system_freezable_power_efficient_wq);
5178         return 0;
5179 }
5180 early_initcall(init_workqueues);