workqueue: add pool ID to the names of unbound kworkers
[pandora-kernel.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There is one worker pool for each CPU and
20  * one extra for works which are better served by workers which are
21  * not bound to any specific CPU.
22  *
23  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
24  */
25
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/signal.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/workqueue.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/kthread.h>
37 #include <linux/hardirq.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/lockdep.h>
43 #include <linux/idr.h>
44 #include <linux/jhash.h>
45 #include <linux/hashtable.h>
46 #include <linux/rculist.h>
47
48 #include "workqueue_internal.h"
49
50 enum {
51         /*
52          * worker_pool flags
53          *
54          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
55          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
56          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
57          * is in effect.
58          *
59          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
60          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
61          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
62          *
63          * Note that DISASSOCIATED can be flipped only while holding
64          * assoc_mutex to avoid changing binding state while
65          * create_worker() is in progress.
66          */
67         POOL_MANAGE_WORKERS     = 1 << 0,       /* need to manage workers */
68         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
69         POOL_FREEZING           = 1 << 3,       /* freeze in progress */
70
71         /* worker flags */
72         WORKER_STARTED          = 1 << 0,       /* started */
73         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
74         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
75         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
76         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
77         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
78
79         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_UNBOUND |
80                                   WORKER_CPU_INTENSIVE,
81
82         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
83
84         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
85         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
86
87         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
88         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
89
90         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
91                                                 /* call for help after 10ms
92                                                    (min two ticks) */
93         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
94         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
95
96         /*
97          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
98          * all cpus.  Give -20.
99          */
100         RESCUER_NICE_LEVEL      = -20,
101         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = -20,
102 };
103
104 /*
105  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
106  *
107  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
108  *    everyone else.
109  *
110  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
111  *    only be modified and accessed from the local cpu.
112  *
113  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
114  *
115  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
116  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
117  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
118  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
119  *
120  * F: wq->flush_mutex protected.
121  *
122  * W: workqueue_lock protected.
123  *
124  * R: workqueue_lock protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
125  */
126
127 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
128
129 struct worker_pool {
130         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
131         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
132         int                     id;             /* I: pool ID */
133         unsigned int            flags;          /* X: flags */
134
135         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
136         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
137
138         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
139         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
140
141         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
142         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
143         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
144
145         /* workers are chained either in busy_hash or idle_list */
146         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
147                                                 /* L: hash of busy workers */
148
149         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
150         struct mutex            assoc_mutex;    /* protect POOL_DISASSOCIATED */
151         struct ida              worker_ida;     /* L: for worker IDs */
152
153         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
154         struct hlist_node       hash_node;      /* R: unbound_pool_hash node */
155         int                     refcnt;         /* refcnt for unbound pools */
156
157         /*
158          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
159          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
160          * cacheline.
161          */
162         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
163
164         /*
165          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
166          * from get_work_pool().
167          */
168         struct rcu_head         rcu;
169 } ____cacheline_aligned_in_smp;
170
171 /*
172  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
173  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
174  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
175  * number of flag bits.
176  */
177 struct pool_workqueue {
178         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
179         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
180         int                     work_color;     /* L: current color */
181         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
182         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
183                                                 /* L: nr of in_flight works */
184         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
185         int                     max_active;     /* L: max active works */
186         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
187         struct list_head        pwqs_node;      /* R: node on wq->pwqs */
188         struct list_head        mayday_node;    /* W: node on wq->maydays */
189 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
190
191 /*
192  * Structure used to wait for workqueue flush.
193  */
194 struct wq_flusher {
195         struct list_head        list;           /* F: list of flushers */
196         int                     flush_color;    /* F: flush color waiting for */
197         struct completion       done;           /* flush completion */
198 };
199
200 /*
201  * The externally visible workqueue abstraction is an array of
202  * per-CPU workqueues:
203  */
204 struct workqueue_struct {
205         unsigned int            flags;          /* W: WQ_* flags */
206         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwq's */
207         struct list_head        pwqs;           /* R: all pwqs of this wq */
208         struct list_head        list;           /* W: list of all workqueues */
209
210         struct mutex            flush_mutex;    /* protects wq flushing */
211         int                     work_color;     /* F: current work color */
212         int                     flush_color;    /* F: current flush color */
213         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
214         struct wq_flusher       *first_flusher; /* F: first flusher */
215         struct list_head        flusher_queue;  /* F: flush waiters */
216         struct list_head        flusher_overflow; /* F: flush overflow list */
217
218         struct list_head        maydays;        /* W: pwqs requesting rescue */
219         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
220
221         int                     nr_drainers;    /* W: drain in progress */
222         int                     saved_max_active; /* W: saved pwq max_active */
223 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
224         struct lockdep_map      lockdep_map;
225 #endif
226         char                    name[];         /* I: workqueue name */
227 };
228
229 static struct kmem_cache *pwq_cache;
230
231 /* hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
232 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
233
234 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
235
236 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_wq);
238 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
239 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
240 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
242 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
243 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
244 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
246
247 #define CREATE_TRACE_POINTS
248 #include <trace/events/workqueue.h>
249
250 #define assert_rcu_or_wq_lock()                                         \
251         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
252                            lockdep_is_held(&workqueue_lock),            \
253                            "sched RCU or workqueue lock should be held")
254
255 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
256         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
257              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
258              (pool)++)
259
260 #define for_each_busy_worker(worker, i, pool)                           \
261         hash_for_each(pool->busy_hash, i, worker, hentry)
262
263 /**
264  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
265  * @pool: iteration cursor
266  * @id: integer used for iteration
267  *
268  * This must be called either with workqueue_lock held or sched RCU read
269  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
270  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
271  *
272  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
273  * ignored.
274  */
275 #define for_each_pool(pool, id)                                         \
276         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, id)                  \
277                 if (({ assert_rcu_or_wq_lock(); false; })) { }          \
278                 else
279
280 /**
281  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
282  * @pwq: iteration cursor
283  * @wq: the target workqueue
284  *
285  * This must be called either with workqueue_lock held or sched RCU read
286  * locked.  If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the
287  * caller is responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
288  *
289  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
290  * ignored.
291  */
292 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
293         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
294                 if (({ assert_rcu_or_wq_lock(); false; })) { }          \
295                 else
296
297 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
298
299 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
300
301 static void *work_debug_hint(void *addr)
302 {
303         return ((struct work_struct *) addr)->func;
304 }
305
306 /*
307  * fixup_init is called when:
308  * - an active object is initialized
309  */
310 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
311 {
312         struct work_struct *work = addr;
313
314         switch (state) {
315         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
316                 cancel_work_sync(work);
317                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
318                 return 1;
319         default:
320                 return 0;
321         }
322 }
323
324 /*
325  * fixup_activate is called when:
326  * - an active object is activated
327  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
328  */
329 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
330 {
331         struct work_struct *work = addr;
332
333         switch (state) {
334
335         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
336                 /*
337                  * This is not really a fixup. The work struct was
338                  * statically initialized. We just make sure that it
339                  * is tracked in the object tracker.
340                  */
341                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
342                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
343                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
344                         return 0;
345                 }
346                 WARN_ON_ONCE(1);
347                 return 0;
348
349         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
350                 WARN_ON(1);
351
352         default:
353                 return 0;
354         }
355 }
356
357 /*
358  * fixup_free is called when:
359  * - an active object is freed
360  */
361 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
362 {
363         struct work_struct *work = addr;
364
365         switch (state) {
366         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
367                 cancel_work_sync(work);
368                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
369                 return 1;
370         default:
371                 return 0;
372         }
373 }
374
375 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
376         .name           = "work_struct",
377         .debug_hint     = work_debug_hint,
378         .fixup_init     = work_fixup_init,
379         .fixup_activate = work_fixup_activate,
380         .fixup_free     = work_fixup_free,
381 };
382
383 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
384 {
385         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
386 }
387
388 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
389 {
390         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
391 }
392
393 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
394 {
395         if (onstack)
396                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
397         else
398                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
399 }
400 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
401
402 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
403 {
404         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
405 }
406 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
407
408 #else
409 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
410 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
411 #endif
412
413 /* Serializes the accesses to the list of workqueues. */
414 static DEFINE_SPINLOCK(workqueue_lock);
415 static LIST_HEAD(workqueues);
416 static bool workqueue_freezing;         /* W: have wqs started freezing? */
417
418 /*
419  * The CPU and unbound standard worker pools.  The unbound ones have
420  * POOL_DISASSOCIATED set, and their workers have WORKER_UNBOUND set.
421  */
422 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
423                                      cpu_worker_pools);
424
425 /*
426  * idr of all pools.  Modifications are protected by workqueue_lock.  Read
427  * accesses are protected by sched-RCU protected.
428  */
429 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);
430
431 static int worker_thread(void *__worker);
432
433 /* allocate ID and assign it to @pool */
434 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
435 {
436         int ret;
437
438         do {
439                 if (!idr_pre_get(&worker_pool_idr, GFP_KERNEL))
440                         return -ENOMEM;
441
442                 spin_lock_irq(&workqueue_lock);
443                 ret = idr_get_new(&worker_pool_idr, pool, &pool->id);
444                 spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
445         } while (ret == -EAGAIN);
446
447         return ret;
448 }
449
450 /**
451  * first_pwq - return the first pool_workqueue of the specified workqueue
452  * @wq: the target workqueue
453  *
454  * This must be called either with workqueue_lock held or sched RCU read
455  * locked.  If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the
456  * caller is responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
457  */
458 static struct pool_workqueue *first_pwq(struct workqueue_struct *wq)
459 {
460         assert_rcu_or_wq_lock();
461         return list_first_or_null_rcu(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
462                                       pwqs_node);
463 }
464
465 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
466 {
467         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
468 }
469
470 static int get_work_color(struct work_struct *work)
471 {
472         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
473                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
474 }
475
476 static int work_next_color(int color)
477 {
478         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
479 }
480
481 /*
482  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
483  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
484  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
485  *
486  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
487  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
488  * work->data.  These functions should only be called while the work is
489  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
490  *
491  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
492  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
493  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
494  * available only while the work item is queued.
495  *
496  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
497  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
498  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
499  * try to steal the PENDING bit.
500  */
501 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
502                                  unsigned long flags)
503 {
504         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
505         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
506 }
507
508 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
509                          unsigned long extra_flags)
510 {
511         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
512                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
513 }
514
515 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
516                                            int pool_id)
517 {
518         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
519                       WORK_STRUCT_PENDING);
520 }
521
522 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
523                                             int pool_id)
524 {
525         /*
526          * The following wmb is paired with the implied mb in
527          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
528          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
529          * owner.
530          */
531         smp_wmb();
532         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
533 }
534
535 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
536 {
537         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
538         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
539 }
540
541 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
542 {
543         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
544
545         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
546                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
547         else
548                 return NULL;
549 }
550
551 /**
552  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
553  * @work: the work item of interest
554  *
555  * Return the worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
556  *
557  * Pools are created and destroyed under workqueue_lock, and allows read
558  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
559  * called under workqueue_lock or with preemption disabled.
560  *
561  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
562  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
563  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
564  * returned pool is and stays online.
565  */
566 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
567 {
568         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
569         int pool_id;
570
571         assert_rcu_or_wq_lock();
572
573         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
574                 return ((struct pool_workqueue *)
575                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
576
577         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
578         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
579                 return NULL;
580
581         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
582 }
583
584 /**
585  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
586  * @work: the work item of interest
587  *
588  * Return the worker_pool ID @work was last associated with.
589  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
590  */
591 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
592 {
593         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
594
595         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
596                 return ((struct pool_workqueue *)
597                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
598
599         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
600 }
601
602 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
603 {
604         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
605
606         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
607         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
608 }
609
610 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
611 {
612         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
613
614         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
615 }
616
617 /*
618  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
619  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
620  * they're being called with pool->lock held.
621  */
622
623 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
624 {
625         return !atomic_read(&pool->nr_running);
626 }
627
628 /*
629  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
630  * running workers.
631  *
632  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
633  * function will always return %true for unbound pools as long as the
634  * worklist isn't empty.
635  */
636 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
637 {
638         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
639 }
640
641 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
642 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
643 {
644         return pool->nr_idle;
645 }
646
647 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
648 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
649 {
650         return !list_empty(&pool->worklist) &&
651                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
652 }
653
654 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
655 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
656 {
657         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
658 }
659
660 /* Do I need to be the manager? */
661 static bool need_to_manage_workers(struct worker_pool *pool)
662 {
663         return need_to_create_worker(pool) ||
664                 (pool->flags & POOL_MANAGE_WORKERS);
665 }
666
667 /* Do we have too many workers and should some go away? */
668 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
669 {
670         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
671         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
672         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
673
674         /*
675          * nr_idle and idle_list may disagree if idle rebinding is in
676          * progress.  Never return %true if idle_list is empty.
677          */
678         if (list_empty(&pool->idle_list))
679                 return false;
680
681         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
682 }
683
684 /*
685  * Wake up functions.
686  */
687
688 /* Return the first worker.  Safe with preemption disabled */
689 static struct worker *first_worker(struct worker_pool *pool)
690 {
691         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
692                 return NULL;
693
694         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
695 }
696
697 /**
698  * wake_up_worker - wake up an idle worker
699  * @pool: worker pool to wake worker from
700  *
701  * Wake up the first idle worker of @pool.
702  *
703  * CONTEXT:
704  * spin_lock_irq(pool->lock).
705  */
706 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
707 {
708         struct worker *worker = first_worker(pool);
709
710         if (likely(worker))
711                 wake_up_process(worker->task);
712 }
713
714 /**
715  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
716  * @task: task waking up
717  * @cpu: CPU @task is waking up to
718  *
719  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
720  * being awoken.
721  *
722  * CONTEXT:
723  * spin_lock_irq(rq->lock)
724  */
725 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
726 {
727         struct worker *worker = kthread_data(task);
728
729         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
730                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
731                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
732         }
733 }
734
735 /**
736  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
737  * @task: task going to sleep
738  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
739  *
740  * This function is called during schedule() when a busy worker is
741  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
742  * returning pointer to its task.
743  *
744  * CONTEXT:
745  * spin_lock_irq(rq->lock)
746  *
747  * RETURNS:
748  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
749  */
750 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
751 {
752         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
753         struct worker_pool *pool;
754
755         /*
756          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
757          * workers, also reach here, let's not access anything before
758          * checking NOT_RUNNING.
759          */
760         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
761                 return NULL;
762
763         pool = worker->pool;
764
765         /* this can only happen on the local cpu */
766         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id()))
767                 return NULL;
768
769         /*
770          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
771          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
772          * Please read comment there.
773          *
774          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
775          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
776          * disabled, which in turn means that none else could be
777          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
778          * lock is safe.
779          */
780         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
781             !list_empty(&pool->worklist))
782                 to_wakeup = first_worker(pool);
783         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
784 }
785
786 /**
787  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
788  * @worker: self
789  * @flags: flags to set
790  * @wakeup: wakeup an idle worker if necessary
791  *
792  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.  If
793  * nr_running becomes zero and @wakeup is %true, an idle worker is
794  * woken up.
795  *
796  * CONTEXT:
797  * spin_lock_irq(pool->lock)
798  */
799 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags,
800                                     bool wakeup)
801 {
802         struct worker_pool *pool = worker->pool;
803
804         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
805
806         /*
807          * If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running and
808          * wake up an idle worker as necessary if requested by
809          * @wakeup.
810          */
811         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
812             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
813                 if (wakeup) {
814                         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
815                             !list_empty(&pool->worklist))
816                                 wake_up_worker(pool);
817                 } else
818                         atomic_dec(&pool->nr_running);
819         }
820
821         worker->flags |= flags;
822 }
823
824 /**
825  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
826  * @worker: self
827  * @flags: flags to clear
828  *
829  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
830  *
831  * CONTEXT:
832  * spin_lock_irq(pool->lock)
833  */
834 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
835 {
836         struct worker_pool *pool = worker->pool;
837         unsigned int oflags = worker->flags;
838
839         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
840
841         worker->flags &= ~flags;
842
843         /*
844          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
845          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
846          * of multiple flags, not a single flag.
847          */
848         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
849                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
850                         atomic_inc(&pool->nr_running);
851 }
852
853 /**
854  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
855  * @pool: pool of interest
856  * @work: work to find worker for
857  *
858  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
859  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
860  * to match, its current execution should match the address of @work and
861  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
862  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
863  * being executed.
864  *
865  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
866  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
867  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
868  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
869  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
870  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
871  *
872  * This function checks the work item address, work function and workqueue
873  * to avoid false positives.  Note that this isn't complete as one may
874  * construct a work function which can introduce dependency onto itself
875  * through a recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself
876  * in the foot that badly, there's only so much we can do, and if such
877  * deadlock actually occurs, it should be easy to locate the culprit work
878  * function.
879  *
880  * CONTEXT:
881  * spin_lock_irq(pool->lock).
882  *
883  * RETURNS:
884  * Pointer to worker which is executing @work if found, NULL
885  * otherwise.
886  */
887 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
888                                                  struct work_struct *work)
889 {
890         struct worker *worker;
891
892         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
893                                (unsigned long)work)
894                 if (worker->current_work == work &&
895                     worker->current_func == work->func)
896                         return worker;
897
898         return NULL;
899 }
900
901 /**
902  * move_linked_works - move linked works to a list
903  * @work: start of series of works to be scheduled
904  * @head: target list to append @work to
905  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
906  *
907  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
908  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
909  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
910  *
911  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
912  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
913  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
914  *
915  * CONTEXT:
916  * spin_lock_irq(pool->lock).
917  */
918 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
919                               struct work_struct **nextp)
920 {
921         struct work_struct *n;
922
923         /*
924          * Linked worklist will always end before the end of the list,
925          * use NULL for list head.
926          */
927         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
928                 list_move_tail(&work->entry, head);
929                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
930                         break;
931         }
932
933         /*
934          * If we're already inside safe list traversal and have moved
935          * multiple works to the scheduled queue, the next position
936          * needs to be updated.
937          */
938         if (nextp)
939                 *nextp = n;
940 }
941
942 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
943 {
944         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
945
946         trace_workqueue_activate_work(work);
947         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
948         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
949         pwq->nr_active++;
950 }
951
952 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
953 {
954         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
955                                                     struct work_struct, entry);
956
957         pwq_activate_delayed_work(work);
958 }
959
960 /**
961  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
962  * @pwq: pwq of interest
963  * @color: color of work which left the queue
964  *
965  * A work either has completed or is removed from pending queue,
966  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
967  *
968  * CONTEXT:
969  * spin_lock_irq(pool->lock).
970  */
971 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
972 {
973         /* ignore uncolored works */
974         if (color == WORK_NO_COLOR)
975                 return;
976
977         pwq->nr_in_flight[color]--;
978
979         pwq->nr_active--;
980         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
981                 /* one down, submit a delayed one */
982                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
983                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
984         }
985
986         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
987         if (likely(pwq->flush_color != color))
988                 return;
989
990         /* are there still in-flight works? */
991         if (pwq->nr_in_flight[color])
992                 return;
993
994         /* this pwq is done, clear flush_color */
995         pwq->flush_color = -1;
996
997         /*
998          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
999          * will handle the rest.
1000          */
1001         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1002                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1003 }
1004
1005 /**
1006  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1007  * @work: work item to steal
1008  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1009  * @flags: place to store irq state
1010  *
1011  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1012  * stable state - idle, on timer or on worklist.  Return values are
1013  *
1014  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1015  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1016  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1017  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1018  *              for arbitrarily long
1019  *
1020  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1021  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1022  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1023  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1024  *
1025  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1026  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1027  *
1028  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1029  */
1030 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1031                                unsigned long *flags)
1032 {
1033         struct worker_pool *pool;
1034         struct pool_workqueue *pwq;
1035
1036         local_irq_save(*flags);
1037
1038         /* try to steal the timer if it exists */
1039         if (is_dwork) {
1040                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1041
1042                 /*
1043                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1044                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1045                  * running on the local CPU.
1046                  */
1047                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1048                         return 1;
1049         }
1050
1051         /* try to claim PENDING the normal way */
1052         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1053                 return 0;
1054
1055         /*
1056          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1057          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1058          */
1059         pool = get_work_pool(work);
1060         if (!pool)
1061                 goto fail;
1062
1063         spin_lock(&pool->lock);
1064         /*
1065          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1066          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1067          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1068          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1069          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1070          * item is currently queued on that pool.
1071          */
1072         pwq = get_work_pwq(work);
1073         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1074                 debug_work_deactivate(work);
1075
1076                 /*
1077                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1078                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1079                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1080                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1081                  * item is activated before grabbing.
1082                  */
1083                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1084                         pwq_activate_delayed_work(work);
1085
1086                 list_del_init(&work->entry);
1087                 pwq_dec_nr_in_flight(get_work_pwq(work), get_work_color(work));
1088
1089                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1090                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1091
1092                 spin_unlock(&pool->lock);
1093                 return 1;
1094         }
1095         spin_unlock(&pool->lock);
1096 fail:
1097         local_irq_restore(*flags);
1098         if (work_is_canceling(work))
1099                 return -ENOENT;
1100         cpu_relax();
1101         return -EAGAIN;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * insert_work - insert a work into a pool
1106  * @pwq: pwq @work belongs to
1107  * @work: work to insert
1108  * @head: insertion point
1109  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1110  *
1111  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1112  * work_struct flags.
1113  *
1114  * CONTEXT:
1115  * spin_lock_irq(pool->lock).
1116  */
1117 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1118                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1119 {
1120         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1121
1122         /* we own @work, set data and link */
1123         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1124         list_add_tail(&work->entry, head);
1125
1126         /*
1127          * Ensure either worker_sched_deactivated() sees the above
1128          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers
1129          * lying around lazily while there are works to be processed.
1130          */
1131         smp_mb();
1132
1133         if (__need_more_worker(pool))
1134                 wake_up_worker(pool);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1139  * same workqueue.
1140  */
1141 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1142 {
1143         struct worker *worker;
1144
1145         worker = current_wq_worker();
1146         /*
1147          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1148          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1149          */
1150         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1151 }
1152
1153 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1154                          struct work_struct *work)
1155 {
1156         struct pool_workqueue *pwq;
1157         struct list_head *worklist;
1158         unsigned int work_flags;
1159         unsigned int req_cpu = cpu;
1160
1161         /*
1162          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1163          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1164          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1165          * happen with IRQ disabled.
1166          */
1167         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1168
1169         debug_work_activate(work);
1170
1171         /* if dying, only works from the same workqueue are allowed */
1172         if (unlikely(wq->flags & WQ_DRAINING) &&
1173             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1174                 return;
1175
1176         /* determine the pwq to use */
1177         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
1178                 struct worker_pool *last_pool;
1179
1180                 if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1181                         cpu = raw_smp_processor_id();
1182
1183                 /*
1184                  * It's multi cpu.  If @work was previously on a different
1185                  * cpu, it might still be running there, in which case the
1186                  * work needs to be queued on that cpu to guarantee
1187                  * non-reentrancy.
1188                  */
1189                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1190                 last_pool = get_work_pool(work);
1191
1192                 if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1193                         struct worker *worker;
1194
1195                         spin_lock(&last_pool->lock);
1196
1197                         worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1198
1199                         if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1200                                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, last_pool->cpu);
1201                         } else {
1202                                 /* meh... not running there, queue here */
1203                                 spin_unlock(&last_pool->lock);
1204                                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1205                         }
1206                 } else {
1207                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1208                 }
1209         } else {
1210                 pwq = first_pwq(wq);
1211                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1212         }
1213
1214         /* pwq determined, queue */
1215         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1216
1217         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1218                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1219                 return;
1220         }
1221
1222         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1223         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1224
1225         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1226                 trace_workqueue_activate_work(work);
1227                 pwq->nr_active++;
1228                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1229         } else {
1230                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1231                 worklist = &pwq->delayed_works;
1232         }
1233
1234         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1235
1236         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1237 }
1238
1239 /**
1240  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1241  * @cpu: CPU number to execute work on
1242  * @wq: workqueue to use
1243  * @work: work to queue
1244  *
1245  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1246  *
1247  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1248  * can't go away.
1249  */
1250 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1251                    struct work_struct *work)
1252 {
1253         bool ret = false;
1254         unsigned long flags;
1255
1256         local_irq_save(flags);
1257
1258         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1259                 __queue_work(cpu, wq, work);
1260                 ret = true;
1261         }
1262
1263         local_irq_restore(flags);
1264         return ret;
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_on);
1267
1268 /**
1269  * queue_work - queue work on a workqueue
1270  * @wq: workqueue to use
1271  * @work: work to queue
1272  *
1273  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1274  *
1275  * We queue the work to the CPU on which it was submitted, but if the CPU dies
1276  * it can be processed by another CPU.
1277  */
1278 bool queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work)
1279 {
1280         return queue_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, work);
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work);
1283
1284 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1285 {
1286         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1287
1288         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1289         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1292
1293 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1294                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1295 {
1296         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1297         struct work_struct *work = &dwork->work;
1298
1299         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1300                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1301         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1302         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1303
1304         /*
1305          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1306          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1307          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1308          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1309          */
1310         if (!delay) {
1311                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1312                 return;
1313         }
1314
1315         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1316
1317         dwork->wq = wq;
1318         dwork->cpu = cpu;
1319         timer->expires = jiffies + delay;
1320
1321         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1322                 add_timer_on(timer, cpu);
1323         else
1324                 add_timer(timer);
1325 }
1326
1327 /**
1328  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1329  * @cpu: CPU number to execute work on
1330  * @wq: workqueue to use
1331  * @dwork: work to queue
1332  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1333  *
1334  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1335  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1336  * execution.
1337  */
1338 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1339                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1340 {
1341         struct work_struct *work = &dwork->work;
1342         bool ret = false;
1343         unsigned long flags;
1344
1345         /* read the comment in __queue_work() */
1346         local_irq_save(flags);
1347
1348         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1349                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1350                 ret = true;
1351         }
1352
1353         local_irq_restore(flags);
1354         return ret;
1355 }
1356 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_delayed_work_on);
1357
1358 /**
1359  * queue_delayed_work - queue work on a workqueue after delay
1360  * @wq: workqueue to use
1361  * @dwork: delayable work to queue
1362  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1363  *
1364  * Equivalent to queue_delayed_work_on() but tries to use the local CPU.
1365  */
1366 bool queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
1367                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1368 {
1369         return queue_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_delayed_work);
1372
1373 /**
1374  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1375  * @cpu: CPU number to execute work on
1376  * @wq: workqueue to use
1377  * @dwork: work to queue
1378  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1379  *
1380  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1381  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1382  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1383  * current state.
1384  *
1385  * Returns %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1386  * pending and its timer was modified.
1387  *
1388  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1389  * See try_to_grab_pending() for details.
1390  */
1391 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1392                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1393 {
1394         unsigned long flags;
1395         int ret;
1396
1397         do {
1398                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1399         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1400
1401         if (likely(ret >= 0)) {
1402                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1403                 local_irq_restore(flags);
1404         }
1405
1406         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1407         return ret;
1408 }
1409 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1410
1411 /**
1412  * mod_delayed_work - modify delay of or queue a delayed work
1413  * @wq: workqueue to use
1414  * @dwork: work to queue
1415  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1416  *
1417  * mod_delayed_work_on() on local CPU.
1418  */
1419 bool mod_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct delayed_work *dwork,
1420                       unsigned long delay)
1421 {
1422         return mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
1423 }
1424 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work);
1425
1426 /**
1427  * worker_enter_idle - enter idle state
1428  * @worker: worker which is entering idle state
1429  *
1430  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1431  * necessary.
1432  *
1433  * LOCKING:
1434  * spin_lock_irq(pool->lock).
1435  */
1436 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1437 {
1438         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1439
1440         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1441             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1442                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1443                 return;
1444
1445         /* can't use worker_set_flags(), also called from start_worker() */
1446         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1447         pool->nr_idle++;
1448         worker->last_active = jiffies;
1449
1450         /* idle_list is LIFO */
1451         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1452
1453         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1454                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1455
1456         /*
1457          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1458          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1459          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1460          * unbind is not in progress.
1461          */
1462         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1463                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1464                      atomic_read(&pool->nr_running));
1465 }
1466
1467 /**
1468  * worker_leave_idle - leave idle state
1469  * @worker: worker which is leaving idle state
1470  *
1471  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1472  *
1473  * LOCKING:
1474  * spin_lock_irq(pool->lock).
1475  */
1476 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1477 {
1478         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1479
1480         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1481                 return;
1482         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1483         pool->nr_idle--;
1484         list_del_init(&worker->entry);
1485 }
1486
1487 /**
1488  * worker_maybe_bind_and_lock - try to bind %current to worker_pool and lock it
1489  * @pool: target worker_pool
1490  *
1491  * Bind %current to the cpu of @pool if it is associated and lock @pool.
1492  *
1493  * Works which are scheduled while the cpu is online must at least be
1494  * scheduled to a worker which is bound to the cpu so that if they are
1495  * flushed from cpu callbacks while cpu is going down, they are
1496  * guaranteed to execute on the cpu.
1497  *
1498  * This function is to be used by unbound workers and rescuers to bind
1499  * themselves to the target cpu and may race with cpu going down or
1500  * coming online.  kthread_bind() can't be used because it may put the
1501  * worker to already dead cpu and set_cpus_allowed_ptr() can't be used
1502  * verbatim as it's best effort and blocking and pool may be
1503  * [dis]associated in the meantime.
1504  *
1505  * This function tries set_cpus_allowed() and locks pool and verifies the
1506  * binding against %POOL_DISASSOCIATED which is set during
1507  * %CPU_DOWN_PREPARE and cleared during %CPU_ONLINE, so if the worker
1508  * enters idle state or fetches works without dropping lock, it can
1509  * guarantee the scheduling requirement described in the first paragraph.
1510  *
1511  * CONTEXT:
1512  * Might sleep.  Called without any lock but returns with pool->lock
1513  * held.
1514  *
1515  * RETURNS:
1516  * %true if the associated pool is online (@worker is successfully
1517  * bound), %false if offline.
1518  */
1519 static bool worker_maybe_bind_and_lock(struct worker_pool *pool)
1520 __acquires(&pool->lock)
1521 {
1522         while (true) {
1523                 /*
1524                  * The following call may fail, succeed or succeed
1525                  * without actually migrating the task to the cpu if
1526                  * it races with cpu hotunplug operation.  Verify
1527                  * against POOL_DISASSOCIATED.
1528                  */
1529                 if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED))
1530                         set_cpus_allowed_ptr(current, pool->attrs->cpumask);
1531
1532                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1533                 if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1534                         return false;
1535                 if (task_cpu(current) == pool->cpu &&
1536                     cpumask_equal(&current->cpus_allowed, pool->attrs->cpumask))
1537                         return true;
1538                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1539
1540                 /*
1541                  * We've raced with CPU hot[un]plug.  Give it a breather
1542                  * and retry migration.  cond_resched() is required here;
1543                  * otherwise, we might deadlock against cpu_stop trying to
1544                  * bring down the CPU on non-preemptive kernel.
1545                  */
1546                 cpu_relax();
1547                 cond_resched();
1548         }
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Rebind an idle @worker to its CPU.  worker_thread() will test
1553  * list_empty(@worker->entry) before leaving idle and call this function.
1554  */
1555 static void idle_worker_rebind(struct worker *worker)
1556 {
1557         /* CPU may go down again inbetween, clear UNBOUND only on success */
1558         if (worker_maybe_bind_and_lock(worker->pool))
1559                 worker_clr_flags(worker, WORKER_UNBOUND);
1560
1561         /* rebind complete, become available again */
1562         list_add(&worker->entry, &worker->pool->idle_list);
1563         spin_unlock_irq(&worker->pool->lock);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Function for @worker->rebind.work used to rebind unbound busy workers to
1568  * the associated cpu which is coming back online.  This is scheduled by
1569  * cpu up but can race with other cpu hotplug operations and may be
1570  * executed twice without intervening cpu down.
1571  */
1572 static void busy_worker_rebind_fn(struct work_struct *work)
1573 {
1574         struct worker *worker = container_of(work, struct worker, rebind_work);
1575
1576         if (worker_maybe_bind_and_lock(worker->pool))
1577                 worker_clr_flags(worker, WORKER_UNBOUND);
1578
1579         spin_unlock_irq(&worker->pool->lock);
1580 }
1581
1582 /**
1583  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
1584  * @pool: pool of interest
1585  *
1586  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.  Rebinding
1587  * is different for idle and busy ones.
1588  *
1589  * Idle ones will be removed from the idle_list and woken up.  They will
1590  * add themselves back after completing rebind.  This ensures that the
1591  * idle_list doesn't contain any unbound workers when re-bound busy workers
1592  * try to perform local wake-ups for concurrency management.
1593  *
1594  * Busy workers can rebind after they finish their current work items.
1595  * Queueing the rebind work item at the head of the scheduled list is
1596  * enough.  Note that nr_running will be properly bumped as busy workers
1597  * rebind.
1598  *
1599  * On return, all non-manager workers are scheduled for rebind - see
1600  * manage_workers() for the manager special case.  Any idle worker
1601  * including the manager will not appear on @idle_list until rebind is
1602  * complete, making local wake-ups safe.
1603  */
1604 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
1605 {
1606         struct worker *worker, *n;
1607         int i;
1608
1609         lockdep_assert_held(&pool->assoc_mutex);
1610         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1611
1612         /* dequeue and kick idle ones */
1613         list_for_each_entry_safe(worker, n, &pool->idle_list, entry) {
1614                 /*
1615                  * idle workers should be off @pool->idle_list until rebind
1616                  * is complete to avoid receiving premature local wake-ups.
1617                  */
1618                 list_del_init(&worker->entry);
1619
1620                 /*
1621                  * worker_thread() will see the above dequeuing and call
1622                  * idle_worker_rebind().
1623                  */
1624                 wake_up_process(worker->task);
1625         }
1626
1627         /* rebind busy workers */
1628         for_each_busy_worker(worker, i, pool) {
1629                 struct work_struct *rebind_work = &worker->rebind_work;
1630                 struct workqueue_struct *wq;
1631
1632                 if (test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT,
1633                                      work_data_bits(rebind_work)))
1634                         continue;
1635
1636                 debug_work_activate(rebind_work);
1637
1638                 /*
1639                  * wq doesn't really matter but let's keep @worker->pool
1640                  * and @pwq->pool consistent for sanity.
1641                  */
1642                 if (worker->pool->attrs->nice < 0)
1643                         wq = system_highpri_wq;
1644                 else
1645                         wq = system_wq;
1646
1647                 insert_work(per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, pool->cpu), rebind_work,
1648                             worker->scheduled.next,
1649                             work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR));
1650         }
1651 }
1652
1653 static struct worker *alloc_worker(void)
1654 {
1655         struct worker *worker;
1656
1657         worker = kzalloc(sizeof(*worker), GFP_KERNEL);
1658         if (worker) {
1659                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1660                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1661                 INIT_WORK(&worker->rebind_work, busy_worker_rebind_fn);
1662                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1663                 worker->flags = WORKER_PREP;
1664         }
1665         return worker;
1666 }
1667
1668 /**
1669  * create_worker - create a new workqueue worker
1670  * @pool: pool the new worker will belong to
1671  *
1672  * Create a new worker which is bound to @pool.  The returned worker
1673  * can be started by calling start_worker() or destroyed using
1674  * destroy_worker().
1675  *
1676  * CONTEXT:
1677  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1678  *
1679  * RETURNS:
1680  * Pointer to the newly created worker.
1681  */
1682 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1683 {
1684         const char *pri = pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "";
1685         struct worker *worker = NULL;
1686         int id = -1;
1687
1688         spin_lock_irq(&pool->lock);
1689         while (ida_get_new(&pool->worker_ida, &id)) {
1690                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1691                 if (!ida_pre_get(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL))
1692                         goto fail;
1693                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1694         }
1695         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1696
1697         worker = alloc_worker();
1698         if (!worker)
1699                 goto fail;
1700
1701         worker->pool = pool;
1702         worker->id = id;
1703
1704         if (pool->cpu >= 0)
1705                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread,
1706                                         worker, cpu_to_node(pool->cpu),
1707                                         "kworker/%d:%d%s", pool->cpu, id, pri);
1708         else
1709                 worker->task = kthread_create(worker_thread, worker,
1710                                               "kworker/u%d:%d%s",
1711                                               pool->id, id, pri);
1712         if (IS_ERR(worker->task))
1713                 goto fail;
1714
1715         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1716         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1717
1718         /*
1719          * %PF_THREAD_BOUND is used to prevent userland from meddling with
1720          * cpumask of workqueue workers.  This is an abuse.  We need
1721          * %PF_NO_SETAFFINITY.
1722          */
1723         worker->task->flags |= PF_THREAD_BOUND;
1724
1725         /*
1726          * The caller is responsible for ensuring %POOL_DISASSOCIATED
1727          * remains stable across this function.  See the comments above the
1728          * flag definition for details.
1729          */
1730         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1731                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1732
1733         return worker;
1734 fail:
1735         if (id >= 0) {
1736                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1737                 ida_remove(&pool->worker_ida, id);
1738                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1739         }
1740         kfree(worker);
1741         return NULL;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * start_worker - start a newly created worker
1746  * @worker: worker to start
1747  *
1748  * Make the pool aware of @worker and start it.
1749  *
1750  * CONTEXT:
1751  * spin_lock_irq(pool->lock).
1752  */
1753 static void start_worker(struct worker *worker)
1754 {
1755         worker->flags |= WORKER_STARTED;
1756         worker->pool->nr_workers++;
1757         worker_enter_idle(worker);
1758         wake_up_process(worker->task);
1759 }
1760
1761 /**
1762  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1763  * @worker: worker to be destroyed
1764  *
1765  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.
1766  *
1767  * CONTEXT:
1768  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1769  */
1770 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1771 {
1772         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1773         int id = worker->id;
1774
1775         /* sanity check frenzy */
1776         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1777             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)))
1778                 return;
1779
1780         if (worker->flags & WORKER_STARTED)
1781                 pool->nr_workers--;
1782         if (worker->flags & WORKER_IDLE)
1783                 pool->nr_idle--;
1784
1785         list_del_init(&worker->entry);
1786         worker->flags |= WORKER_DIE;
1787
1788         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1789
1790         kthread_stop(worker->task);
1791         kfree(worker);
1792
1793         spin_lock_irq(&pool->lock);
1794         ida_remove(&pool->worker_ida, id);
1795 }
1796
1797 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1798 {
1799         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1800
1801         spin_lock_irq(&pool->lock);
1802
1803         if (too_many_workers(pool)) {
1804                 struct worker *worker;
1805                 unsigned long expires;
1806
1807                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1808                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1809                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1810
1811                 if (time_before(jiffies, expires))
1812                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1813                 else {
1814                         /* it's been idle for too long, wake up manager */
1815                         pool->flags |= POOL_MANAGE_WORKERS;
1816                         wake_up_worker(pool);
1817                 }
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(&workqueue_lock);
1829
1830         if (!(wq->flags & WQ_RESCUER))
1831                 return;
1832
1833         /* mayday mayday mayday */
1834         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1835                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1836                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1837         }
1838 }
1839
1840 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1841 {
1842         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1843         struct work_struct *work;
1844
1845         spin_lock_irq(&workqueue_lock);         /* for wq->maydays */
1846         spin_lock(&pool->lock);
1847
1848         if (need_to_create_worker(pool)) {
1849                 /*
1850                  * We've been trying to create a new worker but
1851                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1852                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1853                  * rescuers.
1854                  */
1855                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1856                         send_mayday(work);
1857         }
1858
1859         spin_unlock(&pool->lock);
1860         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
1861
1862         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1863 }
1864
1865 /**
1866  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1867  * @pool: pool to create a new worker for
1868  *
1869  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1870  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1871  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1872  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1873  * possible allocation deadlock.
1874  *
1875  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be false and
1876  * may_start_working() true.
1877  *
1878  * LOCKING:
1879  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1880  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1881  * manager.
1882  *
1883  * RETURNS:
1884  * false if no action was taken and pool->lock stayed locked, true
1885  * otherwise.
1886  */
1887 static bool maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1888 __releases(&pool->lock)
1889 __acquires(&pool->lock)
1890 {
1891         if (!need_to_create_worker(pool))
1892                 return false;
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                 struct worker *worker;
1901
1902                 worker = create_worker(pool);
1903                 if (worker) {
1904                         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1905                         spin_lock_irq(&pool->lock);
1906                         start_worker(worker);
1907                         if (WARN_ON_ONCE(need_to_create_worker(pool)))
1908                                 goto restart;
1909                         return true;
1910                 }
1911
1912                 if (!need_to_create_worker(pool))
1913                         break;
1914
1915                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1916                 schedule_timeout(CREATE_COOLDOWN);
1917
1918                 if (!need_to_create_worker(pool))
1919                         break;
1920         }
1921
1922         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1923         spin_lock_irq(&pool->lock);
1924         if (need_to_create_worker(pool))
1925                 goto restart;
1926         return true;
1927 }
1928
1929 /**
1930  * maybe_destroy_worker - destroy workers which have been idle for a while
1931  * @pool: pool to destroy workers for
1932  *
1933  * Destroy @pool workers which have been idle for longer than
1934  * IDLE_WORKER_TIMEOUT.
1935  *
1936  * LOCKING:
1937  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1938  * multiple times.  Called only from manager.
1939  *
1940  * RETURNS:
1941  * false if no action was taken and pool->lock stayed locked, true
1942  * otherwise.
1943  */
1944 static bool maybe_destroy_workers(struct worker_pool *pool)
1945 {
1946         bool ret = false;
1947
1948         while (too_many_workers(pool)) {
1949                 struct worker *worker;
1950                 unsigned long expires;
1951
1952                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1953                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1954
1955                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1956                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1957                         break;
1958                 }
1959
1960                 destroy_worker(worker);
1961                 ret = true;
1962         }
1963
1964         return ret;
1965 }
1966
1967 /**
1968  * manage_workers - manage worker pool
1969  * @worker: self
1970  *
1971  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1972  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1973  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1974  *
1975  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1976  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1977  * and may_start_working() is true.
1978  *
1979  * CONTEXT:
1980  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1981  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1982  *
1983  * RETURNS:
1984  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1985  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1986  */
1987 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1988 {
1989         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1990         bool ret = false;
1991
1992         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1993                 return ret;
1994
1995         /*
1996          * To simplify both worker management and CPU hotplug, hold off
1997          * management while hotplug is in progress.  CPU hotplug path can't
1998          * grab @pool->manager_arb to achieve this because that can lead to
1999          * idle worker depletion (all become busy thinking someone else is
2000          * managing) which in turn can result in deadlock under extreme
2001          * circumstances.  Use @pool->assoc_mutex to synchronize manager
2002          * against CPU hotplug.
2003          *
2004          * assoc_mutex would always be free unless CPU hotplug is in
2005          * progress.  trylock first without dropping @pool->lock.
2006          */
2007         if (unlikely(!mutex_trylock(&pool->assoc_mutex))) {
2008                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2009                 mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
2010                 /*
2011                  * CPU hotplug could have happened while we were waiting
2012                  * for assoc_mutex.  Hotplug itself can't handle us
2013                  * because manager isn't either on idle or busy list, and
2014                  * @pool's state and ours could have deviated.
2015                  *
2016                  * As hotplug is now excluded via assoc_mutex, we can
2017                  * simply try to bind.  It will succeed or fail depending
2018                  * on @pool's current state.  Try it and adjust
2019                  * %WORKER_UNBOUND accordingly.
2020                  */
2021                 if (worker_maybe_bind_and_lock(pool))
2022                         worker->flags &= ~WORKER_UNBOUND;
2023                 else
2024                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2025
2026                 ret = true;
2027         }
2028
2029         pool->flags &= ~POOL_MANAGE_WORKERS;
2030
2031         /*
2032          * Destroy and then create so that may_start_working() is true
2033          * on return.
2034          */
2035         ret |= maybe_destroy_workers(pool);
2036         ret |= maybe_create_worker(pool);
2037
2038         mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
2039         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
2040         return ret;
2041 }
2042
2043 /**
2044  * process_one_work - process single work
2045  * @worker: self
2046  * @work: work to process
2047  *
2048  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2049  * process a single work including synchronization against and
2050  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2051  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2052  * call this function to process a work.
2053  *
2054  * CONTEXT:
2055  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2056  */
2057 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2058 __releases(&pool->lock)
2059 __acquires(&pool->lock)
2060 {
2061         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2062         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2063         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2064         int work_color;
2065         struct worker *collision;
2066 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2067         /*
2068          * It is permissible to free the struct work_struct from
2069          * inside the function that is called from it, this we need to
2070          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2071          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2072          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2073          */
2074         struct lockdep_map lockdep_map;
2075
2076         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2077 #endif
2078         /*
2079          * Ensure we're on the correct CPU.  DISASSOCIATED test is
2080          * necessary to avoid spurious warnings from rescuers servicing the
2081          * unbound or a disassociated pool.
2082          */
2083         WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_UNBOUND) &&
2084                      !(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2085                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2086
2087         /*
2088          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2089          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2090          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2091          * currently executing one.
2092          */
2093         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2094         if (unlikely(collision)) {
2095                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2096                 return;
2097         }
2098
2099         /* claim and dequeue */
2100         debug_work_deactivate(work);
2101         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2102         worker->current_work = work;
2103         worker->current_func = work->func;
2104         worker->current_pwq = pwq;
2105         work_color = get_work_color(work);
2106
2107         list_del_init(&work->entry);
2108
2109         /*
2110          * CPU intensive works don't participate in concurrency
2111          * management.  They're the scheduler's responsibility.
2112          */
2113         if (unlikely(cpu_intensive))
2114                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE, true);
2115
2116         /*
2117          * Unbound pool isn't concurrency managed and work items should be
2118          * executed ASAP.  Wake up another worker if necessary.
2119          */
2120         if ((worker->flags & WORKER_UNBOUND) && need_more_worker(pool))
2121                 wake_up_worker(pool);
2122
2123         /*
2124          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2125          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2126          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2127          * disabled.
2128          */
2129         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2130
2131         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2132
2133         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2134         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2135         trace_workqueue_execute_start(work);
2136         worker->current_func(work);
2137         /*
2138          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2139          * point will only record its address.
2140          */
2141         trace_workqueue_execute_end(work);
2142         lock_map_release(&lockdep_map);
2143         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2144
2145         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2146                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2147                        "     last function: %pf\n",
2148                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2149                        worker->current_func);
2150                 debug_show_held_locks(current);
2151                 dump_stack();
2152         }
2153
2154         spin_lock_irq(&pool->lock);
2155
2156         /* clear cpu intensive status */
2157         if (unlikely(cpu_intensive))
2158                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2159
2160         /* we're done with it, release */
2161         hash_del(&worker->hentry);
2162         worker->current_work = NULL;
2163         worker->current_func = NULL;
2164         worker->current_pwq = NULL;
2165         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2166 }
2167
2168 /**
2169  * process_scheduled_works - process scheduled works
2170  * @worker: self
2171  *
2172  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2173  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2174  * fetches a work from the top and executes it.
2175  *
2176  * CONTEXT:
2177  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2178  * multiple times.
2179  */
2180 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2181 {
2182         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2183                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2184                                                 struct work_struct, entry);
2185                 process_one_work(worker, work);
2186         }
2187 }
2188
2189 /**
2190  * worker_thread - the worker thread function
2191  * @__worker: self
2192  *
2193  * The worker thread function.  There are NR_CPU_WORKER_POOLS dynamic pools
2194  * of these per each cpu.  These workers process all works regardless of
2195  * their specific target workqueue.  The only exception is works which
2196  * belong to workqueues with a rescuer which will be explained in
2197  * rescuer_thread().
2198  */
2199 static int worker_thread(void *__worker)
2200 {
2201         struct worker *worker = __worker;
2202         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2203
2204         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2205         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2206 woke_up:
2207         spin_lock_irq(&pool->lock);
2208
2209         /* we are off idle list if destruction or rebind is requested */
2210         if (unlikely(list_empty(&worker->entry))) {
2211                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2212
2213                 /* if DIE is set, destruction is requested */
2214                 if (worker->flags & WORKER_DIE) {
2215                         worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2216                         return 0;
2217                 }
2218
2219                 /* otherwise, rebind */
2220                 idle_worker_rebind(worker);
2221                 goto woke_up;
2222         }
2223
2224         worker_leave_idle(worker);
2225 recheck:
2226         /* no more worker necessary? */
2227         if (!need_more_worker(pool))
2228                 goto sleep;
2229
2230         /* do we need to manage? */
2231         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2232                 goto recheck;
2233
2234         /*
2235          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2236          * preparing to process a work or actually processing it.
2237          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2238          */
2239         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2240
2241         /*
2242          * When control reaches this point, we're guaranteed to have
2243          * at least one idle worker or that someone else has already
2244          * assumed the manager role.
2245          */
2246         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP);
2247
2248         do {
2249                 struct work_struct *work =
2250                         list_first_entry(&pool->worklist,
2251                                          struct work_struct, entry);
2252
2253                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2254                         /* optimization path, not strictly necessary */
2255                         process_one_work(worker, work);
2256                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2257                                 process_scheduled_works(worker);
2258                 } else {
2259                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2260                         process_scheduled_works(worker);
2261                 }
2262         } while (keep_working(pool));
2263
2264         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP, false);
2265 sleep:
2266         if (unlikely(need_to_manage_workers(pool)) && manage_workers(worker))
2267                 goto recheck;
2268
2269         /*
2270          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2271          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2272          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2273          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2274          * event.
2275          */
2276         worker_enter_idle(worker);
2277         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2278         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2279         schedule();
2280         goto woke_up;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2285  * @__rescuer: self
2286  *
2287  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2288  * workqueue which has WQ_RESCUER set.
2289  *
2290  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2291  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2292  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2293  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2294  * the problem rescuer solves.
2295  *
2296  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2297  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2298  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2299  *
2300  * This should happen rarely.
2301  */
2302 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2303 {
2304         struct worker *rescuer = __rescuer;
2305         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2306         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2307
2308         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2309
2310         /*
2311          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2312          * doesn't participate in concurrency management.
2313          */
2314         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2315 repeat:
2316         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2317
2318         if (kthread_should_stop()) {
2319                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2320                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2321                 return 0;
2322         }
2323
2324         /* see whether any pwq is asking for help */
2325         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
2326
2327         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2328                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2329                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2330                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2331                 struct work_struct *work, *n;
2332
2333                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2334                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2335
2336                 spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
2337
2338                 /* migrate to the target cpu if possible */
2339                 worker_maybe_bind_and_lock(pool);
2340                 rescuer->pool = pool;
2341
2342                 /*
2343                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2344                  * process'em.
2345                  */
2346                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
2347                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2348                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2349                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2350
2351                 process_scheduled_works(rescuer);
2352
2353                 /*
2354                  * Leave this pool.  If keep_working() is %true, notify a
2355                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2356                  * and stalling the execution.
2357                  */
2358                 if (keep_working(pool))
2359                         wake_up_worker(pool);
2360
2361                 rescuer->pool = NULL;
2362                 spin_unlock(&pool->lock);
2363                 spin_lock(&workqueue_lock);
2364         }
2365
2366         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
2367
2368         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2369         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2370         schedule();
2371         goto repeat;
2372 }
2373
2374 struct wq_barrier {
2375         struct work_struct      work;
2376         struct completion       done;
2377 };
2378
2379 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2380 {
2381         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2382         complete(&barr->done);
2383 }
2384
2385 /**
2386  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2387  * @pwq: pwq to insert barrier into
2388  * @barr: wq_barrier to insert
2389  * @target: target work to attach @barr to
2390  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2391  *
2392  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2393  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2394  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2395  * cpu.
2396  *
2397  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2398  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2399  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2400  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2401  * after a work with LINKED flag set.
2402  *
2403  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2404  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2405  *
2406  * CONTEXT:
2407  * spin_lock_irq(pool->lock).
2408  */
2409 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2410                               struct wq_barrier *barr,
2411                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2412 {
2413         struct list_head *head;
2414         unsigned int linked = 0;
2415
2416         /*
2417          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2418          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2419          * checks and call back into the fixup functions where we
2420          * might deadlock.
2421          */
2422         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2423         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2424         init_completion(&barr->done);
2425
2426         /*
2427          * If @target is currently being executed, schedule the
2428          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2429          */
2430         if (worker)
2431                 head = worker->scheduled.next;
2432         else {
2433                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2434
2435                 head = target->entry.next;
2436                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2437                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2438                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2439         }
2440
2441         debug_work_activate(&barr->work);
2442         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2443                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2444 }
2445
2446 /**
2447  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2448  * @wq: workqueue being flushed
2449  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2450  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2451  *
2452  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2453  *
2454  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2455  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2456  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2457  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2458  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2459  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2460  *
2461  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2462  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2463  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2464  * is returned.
2465  *
2466  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2467  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2468  * advanced to @work_color.
2469  *
2470  * CONTEXT:
2471  * mutex_lock(wq->flush_mutex).
2472  *
2473  * RETURNS:
2474  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2475  * otherwise.
2476  */
2477 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2478                                       int flush_color, int work_color)
2479 {
2480         bool wait = false;
2481         struct pool_workqueue *pwq;
2482
2483         if (flush_color >= 0) {
2484                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2485                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2486         }
2487
2488         local_irq_disable();
2489
2490         for_each_pwq(pwq, wq) {
2491                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2492
2493                 spin_lock(&pool->lock);
2494
2495                 if (flush_color >= 0) {
2496                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2497
2498                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2499                                 pwq->flush_color = flush_color;
2500                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2501                                 wait = true;
2502                         }
2503                 }
2504
2505                 if (work_color >= 0) {
2506                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2507                         pwq->work_color = work_color;
2508                 }
2509
2510                 spin_unlock(&pool->lock);
2511         }
2512
2513         local_irq_enable();
2514
2515         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2516                 complete(&wq->first_flusher->done);
2517
2518         return wait;
2519 }
2520
2521 /**
2522  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2523  * @wq: workqueue to flush
2524  *
2525  * Forces execution of the workqueue and blocks until its completion.
2526  * This is typically used in driver shutdown handlers.
2527  *
2528  * We sleep until all works which were queued on entry have been handled,
2529  * but we are not livelocked by new incoming ones.
2530  */
2531 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2532 {
2533         struct wq_flusher this_flusher = {
2534                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2535                 .flush_color = -1,
2536                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2537         };
2538         int next_color;
2539
2540         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2541         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2542
2543         mutex_lock(&wq->flush_mutex);
2544
2545         /*
2546          * Start-to-wait phase
2547          */
2548         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2549
2550         if (next_color != wq->flush_color) {
2551                 /*
2552                  * Color space is not full.  The current work_color
2553                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2554                  * by one.
2555                  */
2556                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2557                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2558                 wq->work_color = next_color;
2559
2560                 if (!wq->first_flusher) {
2561                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2562                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2563
2564                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2565
2566                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2567                                                        wq->work_color)) {
2568                                 /* nothing to flush, done */
2569                                 wq->flush_color = next_color;
2570                                 wq->first_flusher = NULL;
2571                                 goto out_unlock;
2572                         }
2573                 } else {
2574                         /* wait in queue */
2575                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2576                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2577                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2578                 }
2579         } else {
2580                 /*
2581                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2582                  * The next flush completion will assign us
2583                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2584                  */
2585                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2586         }
2587
2588         mutex_unlock(&wq->flush_mutex);
2589
2590         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2591
2592         /*
2593          * Wake-up-and-cascade phase
2594          *
2595          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2596          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2597          */
2598         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2599                 return;
2600
2601         mutex_lock(&wq->flush_mutex);
2602
2603         /* we might have raced, check again with mutex held */
2604         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2605                 goto out_unlock;
2606
2607         wq->first_flusher = NULL;
2608
2609         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2610         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2611
2612         while (true) {
2613                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2614
2615                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2616                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2617                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2618                                 break;
2619                         list_del_init(&next->list);
2620                         complete(&next->done);
2621                 }
2622
2623                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2624                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2625
2626                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2627                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2628
2629                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2630                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2631                         /*
2632                          * Assign the same color to all overflowed
2633                          * flushers, advance work_color and append to
2634                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2635                          * phase for these overflowed flushers.
2636                          */
2637                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2638                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2639
2640                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2641
2642                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2643                                               &wq->flusher_queue);
2644                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2645                 }
2646
2647                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2648                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2649                         break;
2650                 }
2651
2652                 /*
2653                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2654                  * the new first flusher and arm pwqs.
2655                  */
2656                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2657                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2658
2659                 list_del_init(&next->list);
2660                 wq->first_flusher = next;
2661
2662                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2663                         break;
2664
2665                 /*
2666                  * Meh... this color is already done, clear first
2667                  * flusher and repeat cascading.
2668                  */
2669                 wq->first_flusher = NULL;
2670         }
2671
2672 out_unlock:
2673         mutex_unlock(&wq->flush_mutex);
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2676
2677 /**
2678  * drain_workqueue - drain a workqueue
2679  * @wq: workqueue to drain
2680  *
2681  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2682  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2683  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2684  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2685  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2686  * takes too long.
2687  */
2688 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2689 {
2690         unsigned int flush_cnt = 0;
2691         struct pool_workqueue *pwq;
2692
2693         /*
2694          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2695          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2696          * Use WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2697          */
2698         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
2699         if (!wq->nr_drainers++)
2700                 wq->flags |= WQ_DRAINING;
2701         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
2702 reflush:
2703         flush_workqueue(wq);
2704
2705         local_irq_disable();
2706
2707         for_each_pwq(pwq, wq) {
2708                 bool drained;
2709
2710                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
2711                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2712                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
2713
2714                 if (drained)
2715                         continue;
2716
2717                 if (++flush_cnt == 10 ||
2718                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2719                         pr_warn("workqueue %s: flush on destruction isn't complete after %u tries\n",
2720                                 wq->name, flush_cnt);
2721
2722                 local_irq_enable();
2723                 goto reflush;
2724         }
2725
2726         spin_lock(&workqueue_lock);
2727         if (!--wq->nr_drainers)
2728                 wq->flags &= ~WQ_DRAINING;
2729         spin_unlock(&workqueue_lock);
2730
2731         local_irq_enable();
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2734
2735 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2736 {
2737         struct worker *worker = NULL;
2738         struct worker_pool *pool;
2739         struct pool_workqueue *pwq;
2740
2741         might_sleep();
2742
2743         local_irq_disable();
2744         pool = get_work_pool(work);
2745         if (!pool) {
2746                 local_irq_enable();
2747                 return false;
2748         }
2749
2750         spin_lock(&pool->lock);
2751         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2752         pwq = get_work_pwq(work);
2753         if (pwq) {
2754                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2755                         goto already_gone;
2756         } else {
2757                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2758                 if (!worker)
2759                         goto already_gone;
2760                 pwq = worker->current_pwq;
2761         }
2762
2763         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2764         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2765
2766         /*
2767          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2768          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2769          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2770          * access.
2771          */
2772         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->flags & WQ_RESCUER)
2773                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2774         else
2775                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2776         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2777
2778         return true;
2779 already_gone:
2780         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2781         return false;
2782 }
2783
2784 /**
2785  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2786  * @work: the work to flush
2787  *
2788  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2789  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2790  *
2791  * RETURNS:
2792  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2793  * %false if it was already idle.
2794  */
2795 bool flush_work(struct work_struct *work)
2796 {
2797         struct wq_barrier barr;
2798
2799         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2800         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2801
2802         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2803                 wait_for_completion(&barr.done);
2804                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2805                 return true;
2806         } else {
2807                 return false;
2808         }
2809 }
2810 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2811
2812 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2813 {
2814         unsigned long flags;
2815         int ret;
2816
2817         do {
2818                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2819                 /*
2820                  * If someone else is canceling, wait for the same event it
2821                  * would be waiting for before retrying.
2822                  */
2823                 if (unlikely(ret == -ENOENT))
2824                         flush_work(work);
2825         } while (unlikely(ret < 0));
2826
2827         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2828         mark_work_canceling(work);
2829         local_irq_restore(flags);
2830
2831         flush_work(work);
2832         clear_work_data(work);
2833         return ret;
2834 }
2835
2836 /**
2837  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2838  * @work: the work to cancel
2839  *
2840  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2841  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2842  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2843  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2844  *
2845  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2846  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2847  *
2848  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2849  * queued can't be destroyed before this function returns.
2850  *
2851  * RETURNS:
2852  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2853  */
2854 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2855 {
2856         return __cancel_work_timer(work, false);
2857 }
2858 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2859
2860 /**
2861  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2862  * @dwork: the delayed work to flush
2863  *
2864  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2865  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2866  * considers the last queueing instance of @dwork.
2867  *
2868  * RETURNS:
2869  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2870  * %false if it was already idle.
2871  */
2872 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2873 {
2874         local_irq_disable();
2875         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2876                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2877         local_irq_enable();
2878         return flush_work(&dwork->work);
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2881
2882 /**
2883  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2884  * @dwork: delayed_work to cancel
2885  *
2886  * Kill off a pending delayed_work.  Returns %true if @dwork was pending
2887  * and canceled; %false if wasn't pending.  Note that the work callback
2888  * function may still be running on return, unless it returns %true and the
2889  * work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or use
2890  * cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2891  *
2892  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2893  */
2894 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2895 {
2896         unsigned long flags;
2897         int ret;
2898
2899         do {
2900                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2901         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2902
2903         if (unlikely(ret < 0))
2904                 return false;
2905
2906         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2907                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2908         local_irq_restore(flags);
2909         return ret;
2910 }
2911 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2912
2913 /**
2914  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2915  * @dwork: the delayed work cancel
2916  *
2917  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2918  *
2919  * RETURNS:
2920  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2921  */
2922 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2923 {
2924         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2925 }
2926 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2927
2928 /**
2929  * schedule_work_on - put work task on a specific cpu
2930  * @cpu: cpu to put the work task on
2931  * @work: job to be done
2932  *
2933  * This puts a job on a specific cpu
2934  */
2935 bool schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
2936 {
2937         return queue_work_on(cpu, system_wq, work);
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL(schedule_work_on);
2940
2941 /**
2942  * schedule_work - put work task in global workqueue
2943  * @work: job to be done
2944  *
2945  * Returns %false if @work was already on the kernel-global workqueue and
2946  * %true otherwise.
2947  *
2948  * This puts a job in the kernel-global workqueue if it was not already
2949  * queued and leaves it in the same position on the kernel-global
2950  * workqueue otherwise.
2951  */
2952 bool schedule_work(struct work_struct *work)
2953 {
2954         return queue_work(system_wq, work);
2955 }
2956 EXPORT_SYMBOL(schedule_work);
2957
2958 /**
2959  * schedule_delayed_work_on - queue work in global workqueue on CPU after delay
2960  * @cpu: cpu to use
2961  * @dwork: job to be done
2962  * @delay: number of jiffies to wait
2963  *
2964  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
2965  * workqueue on the specified CPU.
2966  */
2967 bool schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
2968                               unsigned long delay)
2969 {
2970         return queue_delayed_work_on(cpu, system_wq, dwork, delay);
2971 }
2972 EXPORT_SYMBOL(schedule_delayed_work_on);
2973
2974 /**
2975  * schedule_delayed_work - put work task in global workqueue after delay
2976  * @dwork: job to be done
2977  * @delay: number of jiffies to wait or 0 for immediate execution
2978  *
2979  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
2980  * workqueue.
2981  */
2982 bool schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2983 {
2984         return queue_delayed_work(system_wq, dwork, delay);
2985 }
2986 EXPORT_SYMBOL(schedule_delayed_work);
2987
2988 /**
2989  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2990  * @func: the function to call
2991  *
2992  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2993  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2994  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2995  *
2996  * RETURNS:
2997  * 0 on success, -errno on failure.
2998  */
2999 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3000 {
3001         int cpu;
3002         struct work_struct __percpu *works;
3003
3004         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3005         if (!works)
3006                 return -ENOMEM;
3007
3008         get_online_cpus();
3009
3010         for_each_online_cpu(cpu) {
3011                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3012
3013                 INIT_WORK(work, func);
3014                 schedule_work_on(cpu, work);
3015         }
3016
3017         for_each_online_cpu(cpu)
3018                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3019
3020         put_online_cpus();
3021         free_percpu(works);
3022         return 0;
3023 }
3024
3025 /**
3026  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
3027  *
3028  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
3029  * completion.
3030  *
3031  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
3032  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
3033  * will lead to deadlock:
3034  *
3035  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
3036  *      a lock held by your code or its caller.
3037  *
3038  *      Your code is running in the context of a work routine.
3039  *
3040  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
3041  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
3042  * what locks they need, which you have no control over.
3043  *
3044  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
3045  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
3046  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
3047  * cancel_work_sync() instead.
3048  */
3049 void flush_scheduled_work(void)
3050 {
3051         flush_workqueue(system_wq);
3052 }
3053 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
3054
3055 /**
3056  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3057  * @fn:         the function to execute
3058  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3059  *              be available when the work executes)
3060  *
3061  * Executes the function immediately if process context is available,
3062  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3063  *
3064  * Returns:     0 - function was executed
3065  *              1 - function was scheduled for execution
3066  */
3067 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3068 {
3069         if (!in_interrupt()) {
3070                 fn(&ew->work);
3071                 return 0;
3072         }
3073
3074         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3075         schedule_work(&ew->work);
3076
3077         return 1;
3078 }
3079 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3080
3081 int keventd_up(void)
3082 {
3083         return system_wq != NULL;
3084 }
3085
3086 /**
3087  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3088  * @attrs: workqueue_attrs to free
3089  *
3090  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3091  */
3092 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3093 {
3094         if (attrs) {
3095                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3096                 kfree(attrs);
3097         }
3098 }
3099
3100 /**
3101  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3102  * @gfp_mask: allocation mask to use
3103  *
3104  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3105  * return it.  Returns NULL on failure.
3106  */
3107 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3108 {
3109         struct workqueue_attrs *attrs;
3110
3111         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3112         if (!attrs)
3113                 goto fail;
3114         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3115                 goto fail;
3116
3117         cpumask_setall(attrs->cpumask);
3118         return attrs;
3119 fail:
3120         free_workqueue_attrs(attrs);
3121         return NULL;
3122 }
3123
3124 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3125                                  const struct workqueue_attrs *from)
3126 {
3127         to->nice = from->nice;
3128         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3129 }
3130
3131 /*
3132  * Hacky implementation of jhash of bitmaps which only considers the
3133  * specified number of bits.  We probably want a proper implementation in
3134  * include/linux/jhash.h.
3135  */
3136 static u32 jhash_bitmap(const unsigned long *bitmap, int bits, u32 hash)
3137 {
3138         int nr_longs = bits / BITS_PER_LONG;
3139         int nr_leftover = bits % BITS_PER_LONG;
3140         unsigned long leftover = 0;
3141
3142         if (nr_longs)
3143                 hash = jhash(bitmap, nr_longs * sizeof(long), hash);
3144         if (nr_leftover) {
3145                 bitmap_copy(&leftover, bitmap + nr_longs, nr_leftover);
3146                 hash = jhash(&leftover, sizeof(long), hash);
3147         }
3148         return hash;
3149 }
3150
3151 /* hash value of the content of @attr */
3152 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3153 {
3154         u32 hash = 0;
3155
3156         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3157         hash = jhash_bitmap(cpumask_bits(attrs->cpumask), nr_cpu_ids, hash);
3158         return hash;
3159 }
3160
3161 /* content equality test */
3162 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3163                           const struct workqueue_attrs *b)
3164 {
3165         if (a->nice != b->nice)
3166                 return false;
3167         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3168                 return false;
3169         return true;
3170 }
3171
3172 /**
3173  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3174  * @pool: worker_pool to initialize
3175  *
3176  * Initiailize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3177  * Returns 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3178  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3179  * on @pool safely to release it.
3180  */
3181 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3182 {
3183         spin_lock_init(&pool->lock);
3184         pool->id = -1;
3185         pool->cpu = -1;
3186         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3187         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3188         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3189         hash_init(pool->busy_hash);
3190
3191         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3192         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3193         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3194
3195         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3196                     (unsigned long)pool);
3197
3198         mutex_init(&pool->manager_arb);
3199         mutex_init(&pool->assoc_mutex);
3200         ida_init(&pool->worker_ida);
3201
3202         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3203         pool->refcnt = 1;
3204
3205         /* shouldn't fail above this point */
3206         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3207         if (!pool->attrs)
3208                 return -ENOMEM;
3209         return 0;
3210 }
3211
3212 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3213 {
3214         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3215
3216         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3217         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3218         kfree(pool);
3219 }
3220
3221 /**
3222  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3223  * @pool: worker_pool to put
3224  *
3225  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3226  * safe manner.
3227  */
3228 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3229 {
3230         struct worker *worker;
3231
3232         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3233         if (--pool->refcnt) {
3234                 spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3235                 return;
3236         }
3237
3238         /* sanity checks */
3239         if (WARN_ON(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) ||
3240             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist))) {
3241                 spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3242                 return;
3243         }
3244
3245         /* release id and unhash */
3246         if (pool->id >= 0)
3247                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3248         hash_del(&pool->hash_node);
3249
3250         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3251
3252         /* lock out manager and destroy all workers */
3253         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3254         spin_lock_irq(&pool->lock);
3255
3256         while ((worker = first_worker(pool)))
3257                 destroy_worker(worker);
3258         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3259
3260         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3261         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3262
3263         /* shut down the timers */
3264         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3265         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3266
3267         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3268         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3269 }
3270
3271 /**
3272  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3273  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3274  *
3275  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3276  * reference count and return it.  If there already is a matching
3277  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3278  * create a new one.  On failure, returns NULL.
3279  */
3280 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3281 {
3282         static DEFINE_MUTEX(create_mutex);
3283         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3284         struct worker_pool *pool;
3285         struct worker *worker;
3286
3287         mutex_lock(&create_mutex);
3288
3289         /* do we already have a matching pool? */
3290         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3291         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3292                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3293                         pool->refcnt++;
3294                         goto out_unlock;
3295                 }
3296         }
3297         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3298
3299         /* nope, create a new one */
3300         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3301         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3302                 goto fail;
3303
3304         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3305
3306         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3307                 goto fail;
3308
3309         /* create and start the initial worker */
3310         worker = create_worker(pool);
3311         if (!worker)
3312                 goto fail;
3313
3314         spin_lock_irq(&pool->lock);
3315         start_worker(worker);
3316         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3317
3318         /* install */
3319         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3320         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3321 out_unlock:
3322         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3323         mutex_unlock(&create_mutex);
3324         return pool;
3325 fail:
3326         mutex_unlock(&create_mutex);
3327         if (pool)
3328                 put_unbound_pool(pool);
3329         return NULL;
3330 }
3331
3332 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3333 {
3334         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3335         int cpu;
3336
3337         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3338                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3339                 if (!wq->cpu_pwqs)
3340                         return -ENOMEM;
3341
3342                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3343                         struct pool_workqueue *pwq =
3344                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3345                         struct worker_pool *cpu_pools =
3346                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3347
3348                         pwq->pool = &cpu_pools[highpri];
3349                         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3350                 }
3351         } else {
3352                 struct pool_workqueue *pwq;
3353
3354                 pwq = kmem_cache_zalloc(pwq_cache, GFP_KERNEL);
3355                 if (!pwq)
3356                         return -ENOMEM;
3357
3358                 pwq->pool = get_unbound_pool(unbound_std_wq_attrs[highpri]);
3359                 if (!pwq->pool) {
3360                         kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
3361                         return -ENOMEM;
3362                 }
3363
3364                 list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3365         }
3366
3367         return 0;
3368 }
3369
3370 static void free_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3371 {
3372         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3373                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3374         else if (!list_empty(&wq->pwqs))
3375                 kmem_cache_free(pwq_cache, list_first_entry(&wq->pwqs,
3376                                         struct pool_workqueue, pwqs_node));
3377 }
3378
3379 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3380                                const char *name)
3381 {
3382         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3383
3384         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3385                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3386                         max_active, name, 1, lim);
3387
3388         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3389 }
3390
3391 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3392                                                unsigned int flags,
3393                                                int max_active,
3394                                                struct lock_class_key *key,
3395                                                const char *lock_name, ...)
3396 {
3397         va_list args, args1;
3398         struct workqueue_struct *wq;
3399         struct pool_workqueue *pwq;
3400         size_t namelen;
3401
3402         /* determine namelen, allocate wq and format name */
3403         va_start(args, lock_name);
3404         va_copy(args1, args);
3405         namelen = vsnprintf(NULL, 0, fmt, args) + 1;
3406
3407         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + namelen, GFP_KERNEL);
3408         if (!wq)
3409                 goto err;
3410
3411         vsnprintf(wq->name, namelen, fmt, args1);
3412         va_end(args);
3413         va_end(args1);
3414
3415         /*
3416          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3417          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3418          */
3419         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3420                 flags |= WQ_RESCUER;
3421
3422         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3423         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3424
3425         /* init wq */
3426         wq->flags = flags;
3427         wq->saved_max_active = max_active;
3428         mutex_init(&wq->flush_mutex);
3429         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
3430         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
3431         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3432         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3433         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
3434
3435         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3436         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3437
3438         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
3439                 goto err;
3440
3441         local_irq_disable();
3442         for_each_pwq(pwq, wq) {
3443                 BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3444                 pwq->wq = wq;
3445                 pwq->flush_color = -1;
3446                 pwq->max_active = max_active;
3447                 INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3448                 INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3449         }
3450         local_irq_enable();
3451
3452         if (flags & WQ_RESCUER) {
3453                 struct worker *rescuer;
3454
3455                 wq->rescuer = rescuer = alloc_worker();
3456                 if (!rescuer)
3457                         goto err;
3458
3459                 rescuer->rescue_wq = wq;
3460                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3461                                                wq->name);
3462                 if (IS_ERR(rescuer->task))
3463                         goto err;
3464
3465                 rescuer->task->flags |= PF_THREAD_BOUND;
3466                 wake_up_process(rescuer->task);
3467         }
3468
3469         /*
3470          * workqueue_lock protects global freeze state and workqueues
3471          * list.  Grab it, set max_active accordingly and add the new
3472          * workqueue to workqueues list.
3473          */
3474         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3475
3476         if (workqueue_freezing && wq->flags & WQ_FREEZABLE)
3477                 for_each_pwq(pwq, wq)
3478                         pwq->max_active = 0;
3479
3480         list_add(&wq->list, &workqueues);
3481
3482         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3483
3484         return wq;
3485 err:
3486         if (wq) {
3487                 free_pwqs(wq);
3488                 kfree(wq->rescuer);
3489                 kfree(wq);
3490         }
3491         return NULL;
3492 }
3493 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
3494
3495 /**
3496  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
3497  * @wq: target workqueue
3498  *
3499  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
3500  */
3501 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3502 {
3503         struct pool_workqueue *pwq;
3504
3505         /* drain it before proceeding with destruction */
3506         drain_workqueue(wq);
3507
3508         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3509
3510         /* sanity checks */
3511         for_each_pwq(pwq, wq) {
3512                 int i;
3513
3514                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
3515                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
3516                                 spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3517                                 return;
3518                         }
3519                 }
3520
3521                 if (WARN_ON(pwq->nr_active) ||
3522                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
3523                         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3524                         return;
3525                 }
3526         }
3527
3528         /*
3529          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
3530          * flushing is complete in case freeze races us.
3531          */
3532         list_del(&wq->list);
3533
3534         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3535
3536         if (wq->flags & WQ_RESCUER) {
3537                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
3538                 kfree(wq->rescuer);
3539         }
3540
3541         /*
3542          * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly access
3543          * the first pwq and put its pool.
3544          */
3545         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
3546                 pwq = list_first_entry(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
3547                                        pwqs_node);
3548                 put_unbound_pool(pwq->pool);
3549         }
3550         free_pwqs(wq);
3551         kfree(wq);
3552 }
3553 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
3554
3555 /**
3556  * pwq_set_max_active - adjust max_active of a pwq
3557  * @pwq: target pool_workqueue
3558  * @max_active: new max_active value.
3559  *
3560  * Set @pwq->max_active to @max_active and activate delayed works if
3561  * increased.
3562  *
3563  * CONTEXT:
3564  * spin_lock_irq(pool->lock).
3565  */
3566 static void pwq_set_max_active(struct pool_workqueue *pwq, int max_active)
3567 {
3568         pwq->max_active = max_active;
3569
3570         while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3571                pwq->nr_active < pwq->max_active)
3572                 pwq_activate_first_delayed(pwq);
3573 }
3574
3575 /**
3576  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
3577  * @wq: target workqueue
3578  * @max_active: new max_active value.
3579  *
3580  * Set max_active of @wq to @max_active.
3581  *
3582  * CONTEXT:
3583  * Don't call from IRQ context.
3584  */
3585 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
3586 {
3587         struct pool_workqueue *pwq;
3588
3589         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
3590
3591         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3592
3593         wq->saved_max_active = max_active;
3594
3595         for_each_pwq(pwq, wq) {
3596                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3597
3598                 spin_lock(&pool->lock);
3599
3600                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE) ||
3601                     !(pool->flags & POOL_FREEZING))
3602                         pwq_set_max_active(pwq, max_active);
3603
3604                 spin_unlock(&pool->lock);
3605         }
3606
3607         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3608 }
3609 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
3610
3611 /**
3612  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
3613  * @cpu: CPU in question
3614  * @wq: target workqueue
3615  *
3616  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
3617  * no synchronization around this function and the test result is
3618  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
3619  *
3620  * RETURNS:
3621  * %true if congested, %false otherwise.
3622  */
3623 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
3624 {
3625         struct pool_workqueue *pwq;
3626         bool ret;
3627
3628         preempt_disable();
3629
3630         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3631                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3632         else
3633                 pwq = first_pwq(wq);
3634
3635         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
3636         preempt_enable();
3637
3638         return ret;
3639 }
3640 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
3641
3642 /**
3643  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
3644  * @work: the work to be tested
3645  *
3646  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
3647  * synchronization around this function and the test result is
3648  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
3649  *
3650  * RETURNS:
3651  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
3652  */
3653 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
3654 {
3655         struct worker_pool *pool;
3656         unsigned long flags;
3657         unsigned int ret = 0;
3658
3659         if (work_pending(work))
3660                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
3661
3662         local_irq_save(flags);
3663         pool = get_work_pool(work);
3664         if (pool) {
3665                 spin_lock(&pool->lock);
3666                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
3667                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
3668                 spin_unlock(&pool->lock);
3669         }
3670         local_irq_restore(flags);
3671
3672         return ret;
3673 }
3674 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
3675
3676 /*
3677  * CPU hotplug.
3678  *
3679  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
3680  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
3681  * pool which make migrating pending and scheduled works very
3682  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
3683  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
3684  * blocked draining impractical.
3685  *
3686  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
3687  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
3688  * cpu comes back online.
3689  */
3690
3691 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
3692 {
3693         int cpu = smp_processor_id();
3694         struct worker_pool *pool;
3695         struct worker *worker;
3696         int i;
3697
3698         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
3699                 WARN_ON_ONCE(cpu != smp_processor_id());
3700
3701                 mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
3702                 spin_lock_irq(&pool->lock);
3703
3704                 /*
3705                  * We've claimed all manager positions.  Make all workers
3706                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
3707                  * except for the ones which are still executing works from
3708                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
3709                  * this, they may become diasporas.
3710                  */
3711                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry)
3712                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
3713
3714                 for_each_busy_worker(worker, i, pool)
3715                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
3716
3717                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3718
3719                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
3720                 mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
3721         }
3722
3723         /*
3724          * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can guarantee
3725          * sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.  This is necessary
3726          * as scheduler callbacks may be invoked from other cpus.
3727          */
3728         schedule();
3729
3730         /*
3731          * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.  After this,
3732          * nr_running stays zero and need_more_worker() and keep_working()
3733          * are always true as long as the worklist is not empty.  Pools on
3734          * @cpu now behave as unbound (in terms of concurrency management)
3735          * pools which are served by workers tied to the CPU.
3736          *
3737          * On return from this function, the current worker would trigger
3738          * unbound chain execution of pending work items if other workers
3739          * didn't already.
3740          */
3741         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
3742                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
3743 }
3744
3745 /*
3746  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
3747  * This will be registered high priority CPU notifier.
3748  */
3749 static int __cpuinit workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
3750                                                unsigned long action,
3751                                                void *hcpu)
3752 {
3753         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3754         struct worker_pool *pool;
3755
3756         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
3757         case CPU_UP_PREPARE:
3758                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
3759                         struct worker *worker;
3760
3761                         if (pool->nr_workers)
3762                                 continue;
3763
3764                         worker = create_worker(pool);
3765                         if (!worker)
3766                                 return NOTIFY_BAD;
3767
3768                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3769                         start_worker(worker);
3770                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3771                 }
3772                 break;
3773
3774         case CPU_DOWN_FAILED:
3775         case CPU_ONLINE:
3776                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
3777                         mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
3778                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3779
3780                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
3781                         rebind_workers(pool);
3782
3783                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3784                         mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
3785                 }
3786                 break;
3787         }
3788         return NOTIFY_OK;
3789 }
3790
3791 /*
3792  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
3793  * This will be registered as low priority CPU notifier.
3794  */
3795 static int __cpuinit workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
3796                                                  unsigned long action,
3797                                                  void *hcpu)
3798 {
3799         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3800         struct work_struct unbind_work;
3801
3802         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
3803         case CPU_DOWN_PREPARE:
3804                 /* unbinding should happen on the local CPU */
3805                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
3806                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
3807                 flush_work(&unbind_work);
3808                 break;
3809         }
3810         return NOTIFY_OK;
3811 }
3812
3813 #ifdef CONFIG_SMP
3814
3815 struct work_for_cpu {
3816         struct work_struct work;
3817         long (*fn)(void *);
3818         void *arg;
3819         long ret;
3820 };
3821
3822 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
3823 {
3824         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
3825
3826         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
3827 }
3828
3829 /**
3830  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
3831  * @cpu: the cpu to run on
3832  * @fn: the function to run
3833  * @arg: the function arg
3834  *
3835  * This will return the value @fn returns.
3836  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
3837  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
3838  */
3839 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
3840 {
3841         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
3842
3843         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
3844         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
3845         flush_work(&wfc.work);
3846         return wfc.ret;
3847 }
3848 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
3849 #endif /* CONFIG_SMP */
3850
3851 #ifdef CONFIG_FREEZER
3852
3853 /**
3854  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
3855  *
3856  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
3857  * workqueues will queue new works to their frozen_works list instead of
3858  * pool->worklist.
3859  *
3860  * CONTEXT:
3861  * Grabs and releases workqueue_lock and pool->lock's.
3862  */
3863 void freeze_workqueues_begin(void)
3864 {
3865         struct worker_pool *pool;
3866         struct workqueue_struct *wq;
3867         struct pool_workqueue *pwq;
3868         int id;
3869
3870         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3871
3872         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
3873         workqueue_freezing = true;
3874
3875         /* set FREEZING */
3876         for_each_pool(pool, id) {
3877                 spin_lock(&pool->lock);
3878                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_FREEZING);
3879                 pool->flags |= POOL_FREEZING;
3880                 spin_unlock(&pool->lock);
3881         }
3882
3883         /* suppress further executions by setting max_active to zero */
3884         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3885                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3886                         continue;
3887
3888                 for_each_pwq(pwq, wq) {
3889                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
3890                         pwq->max_active = 0;
3891                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
3892                 }
3893         }
3894
3895         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3896 }
3897
3898 /**
3899  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
3900  *
3901  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
3902  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
3903  *
3904  * CONTEXT:
3905  * Grabs and releases workqueue_lock.
3906  *
3907  * RETURNS:
3908  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
3909  * is complete.
3910  */
3911 bool freeze_workqueues_busy(void)
3912 {
3913         bool busy = false;
3914         struct workqueue_struct *wq;
3915         struct pool_workqueue *pwq;
3916
3917         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3918
3919         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
3920
3921         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3922                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3923                         continue;
3924                 /*
3925                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
3926                  * to peek without lock.
3927                  */
3928                 for_each_pwq(pwq, wq) {
3929                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
3930                         if (pwq->nr_active) {
3931                                 busy = true;
3932                                 goto out_unlock;
3933                         }
3934                 }
3935         }
3936 out_unlock:
3937         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3938         return busy;
3939 }
3940
3941 /**
3942  * thaw_workqueues - thaw workqueues
3943  *
3944  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
3945  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
3946  *
3947  * CONTEXT:
3948  * Grabs and releases workqueue_lock and pool->lock's.
3949  */
3950 void thaw_workqueues(void)
3951 {
3952         struct workqueue_struct *wq;
3953         struct pool_workqueue *pwq;
3954         struct worker_pool *pool;
3955         int id;
3956
3957         spin_lock_irq(&workqueue_lock);
3958
3959         if (!workqueue_freezing)
3960                 goto out_unlock;
3961
3962         /* clear FREEZING */
3963         for_each_pool(pool, id) {
3964                 spin_lock(&pool->lock);
3965                 WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_FREEZING));
3966                 pool->flags &= ~POOL_FREEZING;
3967                 spin_unlock(&pool->lock);
3968         }
3969
3970         /* restore max_active and repopulate worklist */
3971         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3972                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3973                         continue;
3974
3975                 for_each_pwq(pwq, wq) {
3976                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
3977                         pwq_set_max_active(pwq, wq->saved_max_active);
3978                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
3979                 }
3980         }
3981
3982         /* kick workers */
3983         for_each_pool(pool, id) {
3984                 spin_lock(&pool->lock);
3985                 wake_up_worker(pool);
3986                 spin_unlock(&pool->lock);
3987         }
3988
3989         workqueue_freezing = false;
3990 out_unlock:
3991         spin_unlock_irq(&workqueue_lock);
3992 }
3993 #endif /* CONFIG_FREEZER */
3994
3995 static int __init init_workqueues(void)
3996 {
3997         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
3998         int i, cpu;
3999
4000         /* make sure we have enough bits for OFFQ pool ID */
4001         BUILD_BUG_ON((1LU << (BITS_PER_LONG - WORK_OFFQ_POOL_SHIFT)) <
4002                      WORK_CPU_END * NR_STD_WORKER_POOLS);
4003
4004         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
4005
4006         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
4007
4008         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
4009         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
4010
4011         /* initialize CPU pools */
4012         for_each_possible_cpu(cpu) {
4013                 struct worker_pool *pool;
4014
4015                 i = 0;
4016                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4017                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
4018                         pool->cpu = cpu;
4019                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
4020                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
4021
4022                         /* alloc pool ID */
4023                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
4024                 }
4025         }
4026
4027         /* create the initial worker */
4028         for_each_online_cpu(cpu) {
4029                 struct worker_pool *pool;
4030
4031                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4032                         struct worker *worker;
4033
4034                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4035
4036                         worker = create_worker(pool);
4037                         BUG_ON(!worker);
4038                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4039                         start_worker(worker);
4040                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4041                 }
4042         }
4043
4044         /* create default unbound wq attrs */
4045         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
4046                 struct workqueue_attrs *attrs;
4047
4048                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
4049
4050                 attrs->nice = std_nice[i];
4051                 cpumask_setall(attrs->cpumask);
4052
4053                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
4054         }
4055
4056         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
4057         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
4058         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
4059         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
4060                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
4061         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
4062                                               WQ_FREEZABLE, 0);
4063         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
4064                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq);
4065         return 0;
4066 }
4067 early_initcall(init_workqueues);