USB: Add OTG PET device to TPL
[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 are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51
52 #include "workqueue_internal.h"
53
54 enum {
55         /*
56          * worker_pool flags
57          *
58          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
59          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
60          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
61          * is in effect.
62          *
63          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
64          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
65          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
66          *
67          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
68          * attach_mutex to avoid changing binding state while
69          * worker_attach_to_pool() is in progress.
70          */
71         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
72
73         /* worker flags */
74         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
75         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
76         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
77         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
78         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
79         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
80
81         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
82                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
83
84         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
85
86         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
87         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
88
89         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
90         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
91
92         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
93                                                 /* call for help after 10ms
94                                                    (min two ticks) */
95         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
96         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
97
98         /*
99          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
100          * all cpus.  Give MIN_NICE.
101          */
102         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
103         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
104
105         WQ_NAME_LEN             = 24,
106 };
107
108 /*
109  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
110  *
111  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
112  *    everyone else.
113  *
114  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
115  *    only be modified and accessed from the local cpu.
116  *
117  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
118  *
119  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
120  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
121  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
122  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
123  *
124  * A: pool->attach_mutex protected.
125  *
126  * PL: wq_pool_mutex protected.
127  *
128  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
129  *
130  * WQ: wq->mutex protected.
131  *
132  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
133  *
134  * MD: wq_mayday_lock protected.
135  */
136
137 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
138
139 struct worker_pool {
140         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
141         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
142         int                     node;           /* I: the associated node ID */
143         int                     id;             /* I: pool ID */
144         unsigned int            flags;          /* X: flags */
145
146         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
147         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
148
149         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
150         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
151
152         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
153         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
154         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
155
156         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
157         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
158                                                 /* L: hash of busy workers */
159
160         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
161         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
162         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
163         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
164         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
165
166         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
167
168         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
169         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
170         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
171
172         /*
173          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
174          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
175          * cacheline.
176          */
177         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
178
179         /*
180          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
181          * from get_work_pool().
182          */
183         struct rcu_head         rcu;
184 } ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186 /*
187  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
188  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
189  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
190  * number of flag bits.
191  */
192 struct pool_workqueue {
193         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
194         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
195         int                     work_color;     /* L: current color */
196         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
197         int                     refcnt;         /* L: reference count */
198         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
199                                                 /* L: nr of in_flight works */
200         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
201         int                     max_active;     /* L: max active works */
202         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
203         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
204         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
205
206         /*
207          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
208          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
209          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
210          * determined without grabbing wq->mutex.
211          */
212         struct work_struct      unbound_release_work;
213         struct rcu_head         rcu;
214 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
215
216 /*
217  * Structure used to wait for workqueue flush.
218  */
219 struct wq_flusher {
220         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
221         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
222         struct completion       done;           /* flush completion */
223 };
224
225 struct wq_device;
226
227 /*
228  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
229  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
230  */
231 struct workqueue_struct {
232         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
233         struct list_head        list;           /* PL: list of all workqueues */
234
235         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
236         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
237         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
238         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
239         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
240         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
241         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
242
243         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
244         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
245
246         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
247         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
248
249         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* WQ: only for unbound wqs */
250         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* WQ: only for unbound wqs */
251
252 #ifdef CONFIG_SYSFS
253         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
254 #endif
255 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
256         struct lockdep_map      lockdep_map;
257 #endif
258         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
259
260         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
261         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
262         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
263         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* FR: unbound pwqs indexed by node */
264 };
265
266 static struct kmem_cache *pwq_cache;
267
268 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
269                                         /* possible CPUs of each node */
270
271 static bool wq_disable_numa;
272 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
273
274 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
275 #ifdef CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT
276 static bool wq_power_efficient = true;
277 #else
278 static bool wq_power_efficient;
279 #endif
280
281 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
282
283 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
284
285 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
286 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
287
288 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
289 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
290
291 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PL: list of all workqueues */
292 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
293
294 /* the per-cpu worker pools */
295 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
296                                      cpu_worker_pools);
297
298 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
299
300 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
301 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
302
303 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
304 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
305
306 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
307 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
308
309 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
310 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
311 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
312 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
313 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
314 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
315 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
316 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
317 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
318 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
319 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
320 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
321 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
323
324 static int worker_thread(void *__worker);
325 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
326                                  const struct workqueue_attrs *from);
327
328 #define CREATE_TRACE_POINTS
329 #include <trace/events/workqueue.h>
330
331 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
332         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
333                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
334                            "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
335
336 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
337         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
338                            lockdep_is_held(&wq->mutex),                 \
339                            "sched RCU or wq->mutex should be held")
340
341 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
342         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
343              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
344              (pool)++)
345
346 /**
347  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
348  * @pool: iteration cursor
349  * @pi: integer used for iteration
350  *
351  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
352  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
353  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
354  *
355  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
356  * ignored.
357  */
358 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
359         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
360                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
361                 else
362
363 /**
364  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
365  * @worker: iteration cursor
366  * @pool: worker_pool to iterate workers of
367  *
368  * This must be called with @pool->attach_mutex.
369  *
370  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
371  * ignored.
372  */
373 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
374         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
375                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
376                 else
377
378 /**
379  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
380  * @pwq: iteration cursor
381  * @wq: the target workqueue
382  *
383  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
384  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
385  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
386  *
387  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
388  * ignored.
389  */
390 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
391         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
392                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
393                 else
394
395 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
396
397 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
398
399 static void *work_debug_hint(void *addr)
400 {
401         return ((struct work_struct *) addr)->func;
402 }
403
404 /*
405  * fixup_init is called when:
406  * - an active object is initialized
407  */
408 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
409 {
410         struct work_struct *work = addr;
411
412         switch (state) {
413         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
414                 cancel_work_sync(work);
415                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
416                 return 1;
417         default:
418                 return 0;
419         }
420 }
421
422 /*
423  * fixup_activate is called when:
424  * - an active object is activated
425  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
426  */
427 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
428 {
429         struct work_struct *work = addr;
430
431         switch (state) {
432
433         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
434                 /*
435                  * This is not really a fixup. The work struct was
436                  * statically initialized. We just make sure that it
437                  * is tracked in the object tracker.
438                  */
439                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
440                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
441                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
442                         return 0;
443                 }
444                 WARN_ON_ONCE(1);
445                 return 0;
446
447         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
448                 WARN_ON(1);
449
450         default:
451                 return 0;
452         }
453 }
454
455 /*
456  * fixup_free is called when:
457  * - an active object is freed
458  */
459 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
460 {
461         struct work_struct *work = addr;
462
463         switch (state) {
464         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
465                 cancel_work_sync(work);
466                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
467                 return 1;
468         default:
469                 return 0;
470         }
471 }
472
473 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
474         .name           = "work_struct",
475         .debug_hint     = work_debug_hint,
476         .fixup_init     = work_fixup_init,
477         .fixup_activate = work_fixup_activate,
478         .fixup_free     = work_fixup_free,
479 };
480
481 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
482 {
483         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
484 }
485
486 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
487 {
488         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
489 }
490
491 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
492 {
493         if (onstack)
494                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
495         else
496                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
499
500 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
501 {
502         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
505
506 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
507 {
508         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
509         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
510 }
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
512
513 #else
514 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
515 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
516 #endif
517
518 /**
519  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
520  * @pool: the pool pointer of interest
521  *
522  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
523  * successfully, -errno on failure.
524  */
525 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
526 {
527         int ret;
528
529         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
530
531         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
532                         GFP_KERNEL);
533         if (ret >= 0) {
534                 pool->id = ret;
535                 return 0;
536         }
537         return ret;
538 }
539
540 /**
541  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
542  * @wq: the target workqueue
543  * @node: the node ID
544  *
545  * This must be called either with pwq_lock held or sched RCU read locked.
546  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
547  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
548  *
549  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
550  */
551 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
552                                                   int node)
553 {
554         assert_rcu_or_wq_mutex(wq);
555         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
556 }
557
558 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
559 {
560         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
561 }
562
563 static int get_work_color(struct work_struct *work)
564 {
565         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
566                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
567 }
568
569 static int work_next_color(int color)
570 {
571         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
572 }
573
574 /*
575  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
576  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
577  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
578  *
579  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
580  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
581  * work->data.  These functions should only be called while the work is
582  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
583  *
584  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
585  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
586  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
587  * available only while the work item is queued.
588  *
589  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
590  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
591  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
592  * try to steal the PENDING bit.
593  */
594 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
595                                  unsigned long flags)
596 {
597         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
598         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
599 }
600
601 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
602                          unsigned long extra_flags)
603 {
604         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
605                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
606 }
607
608 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
609                                            int pool_id)
610 {
611         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
612                       WORK_STRUCT_PENDING);
613 }
614
615 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
616                                             int pool_id)
617 {
618         /*
619          * The following wmb is paired with the implied mb in
620          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
621          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
622          * owner.
623          */
624         smp_wmb();
625         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
626 }
627
628 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
629 {
630         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
631         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
632 }
633
634 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
635 {
636         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
637
638         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
639                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
640         else
641                 return NULL;
642 }
643
644 /**
645  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
646  * @work: the work item of interest
647  *
648  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
649  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
650  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
651  *
652  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
653  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
654  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
655  * returned pool is and stays online.
656  *
657  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
658  */
659 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
660 {
661         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
662         int pool_id;
663
664         assert_rcu_or_pool_mutex();
665
666         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
667                 return ((struct pool_workqueue *)
668                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
669
670         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
671         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
672                 return NULL;
673
674         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
675 }
676
677 /**
678  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
679  * @work: the work item of interest
680  *
681  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
682  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
683  */
684 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
685 {
686         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
687
688         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
689                 return ((struct pool_workqueue *)
690                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
691
692         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
693 }
694
695 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
696 {
697         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
698
699         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
700         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
701 }
702
703 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
704 {
705         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
706
707         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
708 }
709
710 /*
711  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
712  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
713  * they're being called with pool->lock held.
714  */
715
716 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
717 {
718         return !atomic_read(&pool->nr_running);
719 }
720
721 /*
722  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
723  * running workers.
724  *
725  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
726  * function will always return %true for unbound pools as long as the
727  * worklist isn't empty.
728  */
729 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
730 {
731         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
732 }
733
734 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
735 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
736 {
737         return pool->nr_idle;
738 }
739
740 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
741 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
742 {
743         return !list_empty(&pool->worklist) &&
744                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
745 }
746
747 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
748 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
749 {
750         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
751 }
752
753 /* Do we have too many workers and should some go away? */
754 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
755 {
756         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
757         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
758         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
759
760         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
761 }
762
763 /*
764  * Wake up functions.
765  */
766
767 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
768 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
769 {
770         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
771                 return NULL;
772
773         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
774 }
775
776 /**
777  * wake_up_worker - wake up an idle worker
778  * @pool: worker pool to wake worker from
779  *
780  * Wake up the first idle worker of @pool.
781  *
782  * CONTEXT:
783  * spin_lock_irq(pool->lock).
784  */
785 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
786 {
787         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
788
789         if (likely(worker))
790                 wake_up_process(worker->task);
791 }
792
793 /**
794  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
795  * @task: task waking up
796  * @cpu: CPU @task is waking up to
797  *
798  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
799  * being awoken.
800  *
801  * CONTEXT:
802  * spin_lock_irq(rq->lock)
803  */
804 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
805 {
806         struct worker *worker = kthread_data(task);
807
808         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
809                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
810                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
811         }
812 }
813
814 /**
815  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
816  * @task: task going to sleep
817  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
818  *
819  * This function is called during schedule() when a busy worker is
820  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
821  * returning pointer to its task.
822  *
823  * CONTEXT:
824  * spin_lock_irq(rq->lock)
825  *
826  * Return:
827  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
828  */
829 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
830 {
831         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
832         struct worker_pool *pool;
833
834         /*
835          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
836          * workers, also reach here, let's not access anything before
837          * checking NOT_RUNNING.
838          */
839         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
840                 return NULL;
841
842         pool = worker->pool;
843
844         /* this can only happen on the local cpu */
845         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id() || pool->cpu != cpu))
846                 return NULL;
847
848         /*
849          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
850          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
851          * Please read comment there.
852          *
853          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
854          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
855          * disabled, which in turn means that none else could be
856          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
857          * lock is safe.
858          */
859         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
860             !list_empty(&pool->worklist))
861                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
862         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
863 }
864
865 /**
866  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
867  * @worker: self
868  * @flags: flags to set
869  *
870  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
871  *
872  * CONTEXT:
873  * spin_lock_irq(pool->lock)
874  */
875 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
876 {
877         struct worker_pool *pool = worker->pool;
878
879         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
880
881         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
882         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
883             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
884                 atomic_dec(&pool->nr_running);
885         }
886
887         worker->flags |= flags;
888 }
889
890 /**
891  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
892  * @worker: self
893  * @flags: flags to clear
894  *
895  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
896  *
897  * CONTEXT:
898  * spin_lock_irq(pool->lock)
899  */
900 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
901 {
902         struct worker_pool *pool = worker->pool;
903         unsigned int oflags = worker->flags;
904
905         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
906
907         worker->flags &= ~flags;
908
909         /*
910          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
911          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
912          * of multiple flags, not a single flag.
913          */
914         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
915                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
916                         atomic_inc(&pool->nr_running);
917 }
918
919 /**
920  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
921  * @pool: pool of interest
922  * @work: work to find worker for
923  *
924  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
925  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
926  * to match, its current execution should match the address of @work and
927  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
928  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
929  * being executed.
930  *
931  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
932  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
933  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
934  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
935  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
936  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
937  *
938  * This function checks the work item address and work function to avoid
939  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
940  * work function which can introduce dependency onto itself through a
941  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
942  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
943  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
944  *
945  * CONTEXT:
946  * spin_lock_irq(pool->lock).
947  *
948  * Return:
949  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
950  * otherwise.
951  */
952 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
953                                                  struct work_struct *work)
954 {
955         struct worker *worker;
956
957         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
958                                (unsigned long)work)
959                 if (worker->current_work == work &&
960                     worker->current_func == work->func)
961                         return worker;
962
963         return NULL;
964 }
965
966 /**
967  * move_linked_works - move linked works to a list
968  * @work: start of series of works to be scheduled
969  * @head: target list to append @work to
970  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
971  *
972  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
973  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
974  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
975  *
976  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
977  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
978  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
979  *
980  * CONTEXT:
981  * spin_lock_irq(pool->lock).
982  */
983 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
984                               struct work_struct **nextp)
985 {
986         struct work_struct *n;
987
988         /*
989          * Linked worklist will always end before the end of the list,
990          * use NULL for list head.
991          */
992         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
993                 list_move_tail(&work->entry, head);
994                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
995                         break;
996         }
997
998         /*
999          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1000          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1001          * needs to be updated.
1002          */
1003         if (nextp)
1004                 *nextp = n;
1005 }
1006
1007 /**
1008  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1009  * @pwq: pool_workqueue to get
1010  *
1011  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1012  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1013  */
1014 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1015 {
1016         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1017         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1018         pwq->refcnt++;
1019 }
1020
1021 /**
1022  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1023  * @pwq: pool_workqueue to put
1024  *
1025  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1026  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1027  */
1028 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1029 {
1030         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1031         if (likely(--pwq->refcnt))
1032                 return;
1033         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1034                 return;
1035         /*
1036          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1037          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1038          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1039          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1040          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1041          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1042          */
1043         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1044 }
1045
1046 /**
1047  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1048  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1049  *
1050  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1051  */
1052 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1053 {
1054         if (pwq) {
1055                 /*
1056                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1057                  * following lock operations are safe.
1058                  */
1059                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1060                 put_pwq(pwq);
1061                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1062         }
1063 }
1064
1065 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1066 {
1067         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1068
1069         trace_workqueue_activate_work(work);
1070         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1071         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1072         pwq->nr_active++;
1073 }
1074
1075 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1076 {
1077         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1078                                                     struct work_struct, entry);
1079
1080         pwq_activate_delayed_work(work);
1081 }
1082
1083 /**
1084  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1085  * @pwq: pwq of interest
1086  * @color: color of work which left the queue
1087  *
1088  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1089  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1090  *
1091  * CONTEXT:
1092  * spin_lock_irq(pool->lock).
1093  */
1094 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1095 {
1096         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1097         if (color == WORK_NO_COLOR)
1098                 goto out_put;
1099
1100         pwq->nr_in_flight[color]--;
1101
1102         pwq->nr_active--;
1103         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1104                 /* one down, submit a delayed one */
1105                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1106                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1107         }
1108
1109         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1110         if (likely(pwq->flush_color != color))
1111                 goto out_put;
1112
1113         /* are there still in-flight works? */
1114         if (pwq->nr_in_flight[color])
1115                 goto out_put;
1116
1117         /* this pwq is done, clear flush_color */
1118         pwq->flush_color = -1;
1119
1120         /*
1121          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1122          * will handle the rest.
1123          */
1124         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1125                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1126 out_put:
1127         put_pwq(pwq);
1128 }
1129
1130 /**
1131  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1132  * @work: work item to steal
1133  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1134  * @flags: place to store irq state
1135  *
1136  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1137  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1138  *
1139  * Return:
1140  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1141  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1142  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1143  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1144  *              for arbitrarily long
1145  *
1146  * Note:
1147  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1148  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1149  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1150  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1151  *
1152  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1153  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1154  *
1155  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1156  */
1157 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1158                                unsigned long *flags)
1159 {
1160         struct worker_pool *pool;
1161         struct pool_workqueue *pwq;
1162
1163         local_irq_save(*flags);
1164
1165         /* try to steal the timer if it exists */
1166         if (is_dwork) {
1167                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1168
1169                 /*
1170                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1171                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1172                  * running on the local CPU.
1173                  */
1174                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1175                         return 1;
1176         }
1177
1178         /* try to claim PENDING the normal way */
1179         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1180                 return 0;
1181
1182         /*
1183          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1184          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1185          */
1186         pool = get_work_pool(work);
1187         if (!pool)
1188                 goto fail;
1189
1190         spin_lock(&pool->lock);
1191         /*
1192          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1193          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1194          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1195          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1196          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1197          * item is currently queued on that pool.
1198          */
1199         pwq = get_work_pwq(work);
1200         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1201                 debug_work_deactivate(work);
1202
1203                 /*
1204                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1205                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1206                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1207                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1208                  * item is activated before grabbing.
1209                  */
1210                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1211                         pwq_activate_delayed_work(work);
1212
1213                 list_del_init(&work->entry);
1214                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1215
1216                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1217                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1218
1219                 spin_unlock(&pool->lock);
1220                 return 1;
1221         }
1222         spin_unlock(&pool->lock);
1223 fail:
1224         local_irq_restore(*flags);
1225         if (work_is_canceling(work))
1226                 return -ENOENT;
1227         cpu_relax();
1228         return -EAGAIN;
1229 }
1230
1231 /**
1232  * insert_work - insert a work into a pool
1233  * @pwq: pwq @work belongs to
1234  * @work: work to insert
1235  * @head: insertion point
1236  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1237  *
1238  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1239  * work_struct flags.
1240  *
1241  * CONTEXT:
1242  * spin_lock_irq(pool->lock).
1243  */
1244 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1245                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1246 {
1247         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1248
1249         /* we own @work, set data and link */
1250         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1251         list_add_tail(&work->entry, head);
1252         get_pwq(pwq);
1253
1254         /*
1255          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1256          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1257          * around lazily while there are works to be processed.
1258          */
1259         smp_mb();
1260
1261         if (__need_more_worker(pool))
1262                 wake_up_worker(pool);
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1267  * same workqueue.
1268  */
1269 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1270 {
1271         struct worker *worker;
1272
1273         worker = current_wq_worker();
1274         /*
1275          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1276          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1277          */
1278         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1279 }
1280
1281 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1282                          struct work_struct *work)
1283 {
1284         struct pool_workqueue *pwq;
1285         struct worker_pool *last_pool;
1286         struct list_head *worklist;
1287         unsigned int work_flags;
1288         unsigned int req_cpu = cpu;
1289
1290         /*
1291          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1292          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1293          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1294          * happen with IRQ disabled.
1295          */
1296         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1297
1298         debug_work_activate(work);
1299
1300         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1301         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1302             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1303                 return;
1304 retry:
1305         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1306                 cpu = raw_smp_processor_id();
1307
1308         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1309         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1310                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1311         else
1312                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1313
1314         /*
1315          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1316          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1317          * pool to guarantee non-reentrancy.
1318          */
1319         last_pool = get_work_pool(work);
1320         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1321                 struct worker *worker;
1322
1323                 spin_lock(&last_pool->lock);
1324
1325                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1326
1327                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1328                         pwq = worker->current_pwq;
1329                 } else {
1330                         /* meh... not running there, queue here */
1331                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1332                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1333                 }
1334         } else {
1335                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1336         }
1337
1338         /*
1339          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1340          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1341          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1342          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1343          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1344          * make forward-progress.
1345          */
1346         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1347                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1348                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1349                         cpu_relax();
1350                         goto retry;
1351                 }
1352                 /* oops */
1353                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1354                           wq->name, cpu);
1355         }
1356
1357         /* pwq determined, queue */
1358         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1359
1360         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1361                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1362                 return;
1363         }
1364
1365         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1366         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1367
1368         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1369                 trace_workqueue_activate_work(work);
1370                 pwq->nr_active++;
1371                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1372         } else {
1373                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1374                 worklist = &pwq->delayed_works;
1375         }
1376
1377         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1378
1379         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1380 }
1381
1382 /**
1383  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1384  * @cpu: CPU number to execute work on
1385  * @wq: workqueue to use
1386  * @work: work to queue
1387  *
1388  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1389  * can't go away.
1390  *
1391  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1392  */
1393 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1394                    struct work_struct *work)
1395 {
1396         bool ret = false;
1397         unsigned long flags;
1398
1399         local_irq_save(flags);
1400
1401         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1402                 __queue_work(cpu, wq, work);
1403                 ret = true;
1404         }
1405
1406         local_irq_restore(flags);
1407         return ret;
1408 }
1409 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1410
1411 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1412 {
1413         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1414
1415         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1416         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1417 }
1418 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1419
1420 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1421                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1422 {
1423         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1424         struct work_struct *work = &dwork->work;
1425
1426         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1427                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1428         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1429         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1430
1431         /*
1432          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1433          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1434          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1435          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1436          */
1437         if (!delay) {
1438                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1439                 return;
1440         }
1441
1442         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1443
1444         dwork->wq = wq;
1445         dwork->cpu = cpu;
1446         timer->expires = jiffies + delay;
1447
1448         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1449                 add_timer_on(timer, cpu);
1450         else
1451                 add_timer(timer);
1452 }
1453
1454 /**
1455  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1456  * @cpu: CPU number to execute work on
1457  * @wq: workqueue to use
1458  * @dwork: work to queue
1459  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1460  *
1461  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1462  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1463  * execution.
1464  */
1465 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1466                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1467 {
1468         struct work_struct *work = &dwork->work;
1469         bool ret = false;
1470         unsigned long flags;
1471
1472         /* read the comment in __queue_work() */
1473         local_irq_save(flags);
1474
1475         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1476                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1477                 ret = true;
1478         }
1479
1480         local_irq_restore(flags);
1481         return ret;
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1484
1485 /**
1486  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1487  * @cpu: CPU number to execute work on
1488  * @wq: workqueue to use
1489  * @dwork: work to queue
1490  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1491  *
1492  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1493  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1494  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1495  * current state.
1496  *
1497  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1498  * pending and its timer was modified.
1499  *
1500  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1501  * See try_to_grab_pending() for details.
1502  */
1503 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1504                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1505 {
1506         unsigned long flags;
1507         int ret;
1508
1509         do {
1510                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1511         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1512
1513         if (likely(ret >= 0)) {
1514                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1515                 local_irq_restore(flags);
1516         }
1517
1518         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1519         return ret;
1520 }
1521 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1522
1523 /**
1524  * worker_enter_idle - enter idle state
1525  * @worker: worker which is entering idle state
1526  *
1527  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1528  * necessary.
1529  *
1530  * LOCKING:
1531  * spin_lock_irq(pool->lock).
1532  */
1533 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1534 {
1535         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1536
1537         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1538             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1539                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1540                 return;
1541
1542         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1543         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1544         pool->nr_idle++;
1545         worker->last_active = jiffies;
1546
1547         /* idle_list is LIFO */
1548         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1549
1550         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1551                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1552
1553         /*
1554          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1555          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1556          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1557          * unbind is not in progress.
1558          */
1559         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1560                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1561                      atomic_read(&pool->nr_running));
1562 }
1563
1564 /**
1565  * worker_leave_idle - leave idle state
1566  * @worker: worker which is leaving idle state
1567  *
1568  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1569  *
1570  * LOCKING:
1571  * spin_lock_irq(pool->lock).
1572  */
1573 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1574 {
1575         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1576
1577         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1578                 return;
1579         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1580         pool->nr_idle--;
1581         list_del_init(&worker->entry);
1582 }
1583
1584 static struct worker *alloc_worker(int node)
1585 {
1586         struct worker *worker;
1587
1588         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1589         if (worker) {
1590                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1591                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1592                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1593                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1594                 worker->flags = WORKER_PREP;
1595         }
1596         return worker;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1601  * @worker: worker to be attached
1602  * @pool: the target pool
1603  *
1604  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1605  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1606  * cpu-[un]hotplugs.
1607  */
1608 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1609                                    struct worker_pool *pool)
1610 {
1611         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1612
1613         /*
1614          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1615          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1616          */
1617         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1618
1619         /*
1620          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1621          * stable across this function.  See the comments above the
1622          * flag definition for details.
1623          */
1624         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1625                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1626
1627         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1628
1629         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1630 }
1631
1632 /**
1633  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1634  * @worker: worker which is attached to its pool
1635  * @pool: the pool @worker is attached to
1636  *
1637  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1638  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1639  * other reference to the pool.
1640  */
1641 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1642                                     struct worker_pool *pool)
1643 {
1644         struct completion *detach_completion = NULL;
1645
1646         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1647         list_del(&worker->node);
1648         if (list_empty(&pool->workers))
1649                 detach_completion = pool->detach_completion;
1650         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1651
1652         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1653         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1654
1655         if (detach_completion)
1656                 complete(detach_completion);
1657 }
1658
1659 /**
1660  * create_worker - create a new workqueue worker
1661  * @pool: pool the new worker will belong to
1662  *
1663  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1664  *
1665  * CONTEXT:
1666  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1667  *
1668  * Return:
1669  * Pointer to the newly created worker.
1670  */
1671 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1672 {
1673         struct worker *worker = NULL;
1674         int id = -1;
1675         char id_buf[16];
1676
1677         /* ID is needed to determine kthread name */
1678         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1679         if (id < 0)
1680                 goto fail;
1681
1682         worker = alloc_worker(pool->node);
1683         if (!worker)
1684                 goto fail;
1685
1686         worker->pool = pool;
1687         worker->id = id;
1688
1689         if (pool->cpu >= 0)
1690                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1691                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1692         else
1693                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1694
1695         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1696                                               "kworker/%s", id_buf);
1697         if (IS_ERR(worker->task))
1698                 goto fail;
1699
1700         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1701
1702         /* prevent userland from meddling with cpumask of workqueue workers */
1703         worker->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
1704
1705         /* successful, attach the worker to the pool */
1706         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1707
1708         /* start the newly created worker */
1709         spin_lock_irq(&pool->lock);
1710         worker->pool->nr_workers++;
1711         worker_enter_idle(worker);
1712         wake_up_process(worker->task);
1713         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1714
1715         return worker;
1716
1717 fail:
1718         if (id >= 0)
1719                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1720         kfree(worker);
1721         return NULL;
1722 }
1723
1724 /**
1725  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1726  * @worker: worker to be destroyed
1727  *
1728  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1729  * be idle.
1730  *
1731  * CONTEXT:
1732  * spin_lock_irq(pool->lock).
1733  */
1734 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1735 {
1736         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1737
1738         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1739
1740         /* sanity check frenzy */
1741         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1742             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1743             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1744                 return;
1745
1746         pool->nr_workers--;
1747         pool->nr_idle--;
1748
1749         list_del_init(&worker->entry);
1750         worker->flags |= WORKER_DIE;
1751         wake_up_process(worker->task);
1752 }
1753
1754 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1755 {
1756         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1757
1758         spin_lock_irq(&pool->lock);
1759
1760         while (too_many_workers(pool)) {
1761                 struct worker *worker;
1762                 unsigned long expires;
1763
1764                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1765                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1766                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1767
1768                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1769                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1770                         break;
1771                 }
1772
1773                 destroy_worker(worker);
1774         }
1775
1776         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1777 }
1778
1779 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1780 {
1781         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1782         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1783
1784         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1785
1786         if (!wq->rescuer)
1787                 return;
1788
1789         /* mayday mayday mayday */
1790         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1791                 /*
1792                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1793                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1794                  * rescuer is done with it.
1795                  */
1796                 get_pwq(pwq);
1797                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1798                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1799         }
1800 }
1801
1802 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1803 {
1804         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1805         struct work_struct *work;
1806
1807         spin_lock_irq(&pool->lock);
1808         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
1809
1810         if (need_to_create_worker(pool)) {
1811                 /*
1812                  * We've been trying to create a new worker but
1813                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1814                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1815                  * rescuers.
1816                  */
1817                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1818                         send_mayday(work);
1819         }
1820
1821         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
1822         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1823
1824         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1825 }
1826
1827 /**
1828  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1829  * @pool: pool to create a new worker for
1830  *
1831  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1832  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1833  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1834  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1835  * possible allocation deadlock.
1836  *
1837  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1838  * may_start_working() %true.
1839  *
1840  * LOCKING:
1841  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1842  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1843  * manager.
1844  *
1845  * Return:
1846  * %false if no action was taken and pool->lock stayed locked, %true
1847  * otherwise.
1848  */
1849 static bool maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1850 __releases(&pool->lock)
1851 __acquires(&pool->lock)
1852 {
1853         if (!need_to_create_worker(pool))
1854                 return false;
1855 restart:
1856         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1857
1858         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1859         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1860
1861         while (true) {
1862                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
1863                         break;
1864
1865                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1866
1867                 if (!need_to_create_worker(pool))
1868                         break;
1869         }
1870
1871         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1872         spin_lock_irq(&pool->lock);
1873         /*
1874          * This is necessary even after a new worker was just successfully
1875          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
1876          * already become busy.
1877          */
1878         if (need_to_create_worker(pool))
1879                 goto restart;
1880         return true;
1881 }
1882
1883 /**
1884  * manage_workers - manage worker pool
1885  * @worker: self
1886  *
1887  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1888  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1889  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1890  *
1891  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1892  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1893  * and may_start_working() is true.
1894  *
1895  * CONTEXT:
1896  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1897  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1898  *
1899  * Return:
1900  * %false if the pool don't need management and the caller can safely start
1901  * processing works, %true indicates that the function released pool->lock
1902  * and reacquired it to perform some management function and that the
1903  * conditions that the caller verified while holding the lock before
1904  * calling the function might no longer be true.
1905  */
1906 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1907 {
1908         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1909         bool ret = false;
1910
1911         /*
1912          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
1913          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
1914          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
1915          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
1916          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
1917          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
1918          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
1919          * actual management, the pool may stall indefinitely.
1920          */
1921         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1922                 return ret;
1923
1924         ret |= maybe_create_worker(pool);
1925
1926         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
1927         return ret;
1928 }
1929
1930 /**
1931  * process_one_work - process single work
1932  * @worker: self
1933  * @work: work to process
1934  *
1935  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
1936  * process a single work including synchronization against and
1937  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
1938  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
1939  * call this function to process a work.
1940  *
1941  * CONTEXT:
1942  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1943  */
1944 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
1945 __releases(&pool->lock)
1946 __acquires(&pool->lock)
1947 {
1948         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1949         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1950         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
1951         int work_color;
1952         struct worker *collision;
1953 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1954         /*
1955          * It is permissible to free the struct work_struct from
1956          * inside the function that is called from it, this we need to
1957          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
1958          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
1959          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
1960          */
1961         struct lockdep_map lockdep_map;
1962
1963         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
1964 #endif
1965         /* ensure we're on the correct CPU */
1966         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1967                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
1968
1969         /*
1970          * A single work shouldn't be executed concurrently by
1971          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
1972          * already processing the work.  If so, defer the work to the
1973          * currently executing one.
1974          */
1975         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1976         if (unlikely(collision)) {
1977                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
1978                 return;
1979         }
1980
1981         /* claim and dequeue */
1982         debug_work_deactivate(work);
1983         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
1984         worker->current_work = work;
1985         worker->current_func = work->func;
1986         worker->current_pwq = pwq;
1987         work_color = get_work_color(work);
1988
1989         list_del_init(&work->entry);
1990
1991         /*
1992          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
1993          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
1994          * of concurrency management and the next code block will chain
1995          * execution of the pending work items.
1996          */
1997         if (unlikely(cpu_intensive))
1998                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1999
2000         /*
2001          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2002          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2003          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2004          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2005          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2006          */
2007         if (need_more_worker(pool))
2008                 wake_up_worker(pool);
2009
2010         /*
2011          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2012          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2013          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2014          * disabled.
2015          */
2016         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2017
2018         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2019
2020         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2021         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2022         trace_workqueue_execute_start(work);
2023         worker->current_func(work);
2024         /*
2025          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2026          * point will only record its address.
2027          */
2028         trace_workqueue_execute_end(work);
2029         lock_map_release(&lockdep_map);
2030         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2031
2032         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2033                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2034                        "     last function: %pf\n",
2035                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2036                        worker->current_func);
2037                 debug_show_held_locks(current);
2038                 dump_stack();
2039         }
2040
2041         /*
2042          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2043          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2044          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2045          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2046          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2047          * the same condition doesn't freeze RCU.
2048          */
2049         cond_resched_rcu_qs();
2050
2051         spin_lock_irq(&pool->lock);
2052
2053         /* clear cpu intensive status */
2054         if (unlikely(cpu_intensive))
2055                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2056
2057         /* we're done with it, release */
2058         hash_del(&worker->hentry);
2059         worker->current_work = NULL;
2060         worker->current_func = NULL;
2061         worker->current_pwq = NULL;
2062         worker->desc_valid = false;
2063         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2064 }
2065
2066 /**
2067  * process_scheduled_works - process scheduled works
2068  * @worker: self
2069  *
2070  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2071  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2072  * fetches a work from the top and executes it.
2073  *
2074  * CONTEXT:
2075  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2076  * multiple times.
2077  */
2078 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2079 {
2080         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2081                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2082                                                 struct work_struct, entry);
2083                 process_one_work(worker, work);
2084         }
2085 }
2086
2087 /**
2088  * worker_thread - the worker thread function
2089  * @__worker: self
2090  *
2091  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2092  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2093  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2094  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2095  * will be explained in rescuer_thread().
2096  *
2097  * Return: 0
2098  */
2099 static int worker_thread(void *__worker)
2100 {
2101         struct worker *worker = __worker;
2102         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2103
2104         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2105         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2106 woke_up:
2107         spin_lock_irq(&pool->lock);
2108
2109         /* am I supposed to die? */
2110         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2111                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2112                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2113                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2114
2115                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2116                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2117                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2118                 kfree(worker);
2119                 return 0;
2120         }
2121
2122         worker_leave_idle(worker);
2123 recheck:
2124         /* no more worker necessary? */
2125         if (!need_more_worker(pool))
2126                 goto sleep;
2127
2128         /* do we need to manage? */
2129         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2130                 goto recheck;
2131
2132         /*
2133          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2134          * preparing to process a work or actually processing it.
2135          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2136          */
2137         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2138
2139         /*
2140          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2141          * worker or that someone else has already assumed the manager
2142          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2143          * management if applicable and concurrency management is restored
2144          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2145          */
2146         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2147
2148         do {
2149                 struct work_struct *work =
2150                         list_first_entry(&pool->worklist,
2151                                          struct work_struct, entry);
2152
2153                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2154                         /* optimization path, not strictly necessary */
2155                         process_one_work(worker, work);
2156                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2157                                 process_scheduled_works(worker);
2158                 } else {
2159                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2160                         process_scheduled_works(worker);
2161                 }
2162         } while (keep_working(pool));
2163
2164         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2165 sleep:
2166         /*
2167          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2168          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2169          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2170          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2171          * event.
2172          */
2173         worker_enter_idle(worker);
2174         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2175         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2176         schedule();
2177         goto woke_up;
2178 }
2179
2180 /**
2181  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2182  * @__rescuer: self
2183  *
2184  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2185  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2186  *
2187  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2188  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2189  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2190  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2191  * the problem rescuer solves.
2192  *
2193  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2194  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2195  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2196  *
2197  * This should happen rarely.
2198  *
2199  * Return: 0
2200  */
2201 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2202 {
2203         struct worker *rescuer = __rescuer;
2204         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2205         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2206         bool should_stop;
2207
2208         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2209
2210         /*
2211          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2212          * doesn't participate in concurrency management.
2213          */
2214         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2215 repeat:
2216         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2217
2218         /*
2219          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2220          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2221          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2222          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2223          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2224          * list is always empty on exit.
2225          */
2226         should_stop = kthread_should_stop();
2227
2228         /* see whether any pwq is asking for help */
2229         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2230
2231         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2232                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2233                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2234                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2235                 struct work_struct *work, *n;
2236
2237                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2238                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2239
2240                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2241
2242                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2243
2244                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2245                 rescuer->pool = pool;
2246
2247                 /*
2248                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2249                  * process'em.
2250                  */
2251                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2252                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2253                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2254                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2255
2256                 if (!list_empty(scheduled)) {
2257                         process_scheduled_works(rescuer);
2258
2259                         /*
2260                          * The above execution of rescued work items could
2261                          * have created more to rescue through
2262                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2263                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2264                          * that such back-to-back work items, which may be
2265                          * being used to relieve memory pressure, don't
2266                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2267                          */
2268                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2269                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2270                                 get_pwq(pwq);
2271                                 list_move_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2272                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2273                         }
2274                 }
2275
2276                 /*
2277                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2278                  * go away while we're still attached to it.
2279                  */
2280                 put_pwq(pwq);
2281
2282                 /*
2283                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2284                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2285                  * and stalling the execution.
2286                  */
2287                 if (need_more_worker(pool))
2288                         wake_up_worker(pool);
2289
2290                 rescuer->pool = NULL;
2291                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2292
2293                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2294
2295                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2296         }
2297
2298         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2299
2300         if (should_stop) {
2301                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2302                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2303                 return 0;
2304         }
2305
2306         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2307         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2308         schedule();
2309         goto repeat;
2310 }
2311
2312 struct wq_barrier {
2313         struct work_struct      work;
2314         struct completion       done;
2315 };
2316
2317 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2318 {
2319         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2320         complete(&barr->done);
2321 }
2322
2323 /**
2324  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2325  * @pwq: pwq to insert barrier into
2326  * @barr: wq_barrier to insert
2327  * @target: target work to attach @barr to
2328  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2329  *
2330  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2331  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2332  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2333  * cpu.
2334  *
2335  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2336  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2337  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2338  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2339  * after a work with LINKED flag set.
2340  *
2341  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2342  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2343  *
2344  * CONTEXT:
2345  * spin_lock_irq(pool->lock).
2346  */
2347 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2348                               struct wq_barrier *barr,
2349                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2350 {
2351         struct list_head *head;
2352         unsigned int linked = 0;
2353
2354         /*
2355          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2356          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2357          * checks and call back into the fixup functions where we
2358          * might deadlock.
2359          */
2360         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2361         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2362         init_completion(&barr->done);
2363
2364         /*
2365          * If @target is currently being executed, schedule the
2366          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2367          */
2368         if (worker)
2369                 head = worker->scheduled.next;
2370         else {
2371                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2372
2373                 head = target->entry.next;
2374                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2375                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2376                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2377         }
2378
2379         debug_work_activate(&barr->work);
2380         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2381                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2382 }
2383
2384 /**
2385  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2386  * @wq: workqueue being flushed
2387  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2388  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2389  *
2390  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2391  *
2392  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2393  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2394  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2395  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2396  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2397  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2398  *
2399  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2400  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2401  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2402  * is returned.
2403  *
2404  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2405  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2406  * advanced to @work_color.
2407  *
2408  * CONTEXT:
2409  * mutex_lock(wq->mutex).
2410  *
2411  * Return:
2412  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2413  * otherwise.
2414  */
2415 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2416                                       int flush_color, int work_color)
2417 {
2418         bool wait = false;
2419         struct pool_workqueue *pwq;
2420
2421         if (flush_color >= 0) {
2422                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2423                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2424         }
2425
2426         for_each_pwq(pwq, wq) {
2427                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2428
2429                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2430
2431                 if (flush_color >= 0) {
2432                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2433
2434                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2435                                 pwq->flush_color = flush_color;
2436                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2437                                 wait = true;
2438                         }
2439                 }
2440
2441                 if (work_color >= 0) {
2442                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2443                         pwq->work_color = work_color;
2444                 }
2445
2446                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2447         }
2448
2449         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2450                 complete(&wq->first_flusher->done);
2451
2452         return wait;
2453 }
2454
2455 /**
2456  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2457  * @wq: workqueue to flush
2458  *
2459  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2460  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2461  */
2462 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2463 {
2464         struct wq_flusher this_flusher = {
2465                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2466                 .flush_color = -1,
2467                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2468         };
2469         int next_color;
2470
2471         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2472         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2473
2474         mutex_lock(&wq->mutex);
2475
2476         /*
2477          * Start-to-wait phase
2478          */
2479         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2480
2481         if (next_color != wq->flush_color) {
2482                 /*
2483                  * Color space is not full.  The current work_color
2484                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2485                  * by one.
2486                  */
2487                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2488                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2489                 wq->work_color = next_color;
2490
2491                 if (!wq->first_flusher) {
2492                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2493                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2494
2495                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2496
2497                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2498                                                        wq->work_color)) {
2499                                 /* nothing to flush, done */
2500                                 wq->flush_color = next_color;
2501                                 wq->first_flusher = NULL;
2502                                 goto out_unlock;
2503                         }
2504                 } else {
2505                         /* wait in queue */
2506                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2507                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2508                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2509                 }
2510         } else {
2511                 /*
2512                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2513                  * The next flush completion will assign us
2514                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2515                  */
2516                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2517         }
2518
2519         mutex_unlock(&wq->mutex);
2520
2521         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2522
2523         /*
2524          * Wake-up-and-cascade phase
2525          *
2526          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2527          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2528          */
2529         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2530                 return;
2531
2532         mutex_lock(&wq->mutex);
2533
2534         /* we might have raced, check again with mutex held */
2535         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2536                 goto out_unlock;
2537
2538         wq->first_flusher = NULL;
2539
2540         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2541         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2542
2543         while (true) {
2544                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2545
2546                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2547                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2548                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2549                                 break;
2550                         list_del_init(&next->list);
2551                         complete(&next->done);
2552                 }
2553
2554                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2555                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2556
2557                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2558                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2559
2560                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2561                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2562                         /*
2563                          * Assign the same color to all overflowed
2564                          * flushers, advance work_color and append to
2565                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2566                          * phase for these overflowed flushers.
2567                          */
2568                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2569                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2570
2571                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2572
2573                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2574                                               &wq->flusher_queue);
2575                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2576                 }
2577
2578                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2579                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2580                         break;
2581                 }
2582
2583                 /*
2584                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2585                  * the new first flusher and arm pwqs.
2586                  */
2587                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2588                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2589
2590                 list_del_init(&next->list);
2591                 wq->first_flusher = next;
2592
2593                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2594                         break;
2595
2596                 /*
2597                  * Meh... this color is already done, clear first
2598                  * flusher and repeat cascading.
2599                  */
2600                 wq->first_flusher = NULL;
2601         }
2602
2603 out_unlock:
2604         mutex_unlock(&wq->mutex);
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2607
2608 /**
2609  * drain_workqueue - drain a workqueue
2610  * @wq: workqueue to drain
2611  *
2612  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2613  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2614  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2615  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2616  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2617  * takes too long.
2618  */
2619 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2620 {
2621         unsigned int flush_cnt = 0;
2622         struct pool_workqueue *pwq;
2623
2624         /*
2625          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2626          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2627          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2628          */
2629         mutex_lock(&wq->mutex);
2630         if (!wq->nr_drainers++)
2631                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2632         mutex_unlock(&wq->mutex);
2633 reflush:
2634         flush_workqueue(wq);
2635
2636         mutex_lock(&wq->mutex);
2637
2638         for_each_pwq(pwq, wq) {
2639                 bool drained;
2640
2641                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2642                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2643                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2644
2645                 if (drained)
2646                         continue;
2647
2648                 if (++flush_cnt == 10 ||
2649                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2650                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2651                                 wq->name, flush_cnt);
2652
2653                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2654                 goto reflush;
2655         }
2656
2657         if (!--wq->nr_drainers)
2658                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2659         mutex_unlock(&wq->mutex);
2660 }
2661 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2662
2663 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2664 {
2665         struct worker *worker = NULL;
2666         struct worker_pool *pool;
2667         struct pool_workqueue *pwq;
2668
2669         might_sleep();
2670
2671         local_irq_disable();
2672         pool = get_work_pool(work);
2673         if (!pool) {
2674                 local_irq_enable();
2675                 return false;
2676         }
2677
2678         spin_lock(&pool->lock);
2679         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2680         pwq = get_work_pwq(work);
2681         if (pwq) {
2682                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2683                         goto already_gone;
2684         } else {
2685                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2686                 if (!worker)
2687                         goto already_gone;
2688                 pwq = worker->current_pwq;
2689         }
2690
2691         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2692         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2693
2694         /*
2695          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2696          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2697          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2698          * access.
2699          */
2700         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2701                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2702         else
2703                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2704         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2705
2706         return true;
2707 already_gone:
2708         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2709         return false;
2710 }
2711
2712 /**
2713  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2714  * @work: the work to flush
2715  *
2716  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2717  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2718  *
2719  * Return:
2720  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2721  * %false if it was already idle.
2722  */
2723 bool flush_work(struct work_struct *work)
2724 {
2725         struct wq_barrier barr;
2726
2727         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2728         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2729
2730         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2731                 wait_for_completion(&barr.done);
2732                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2733                 return true;
2734         } else {
2735                 return false;
2736         }
2737 }
2738 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2739
2740 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2741 {
2742         unsigned long flags;
2743         int ret;
2744
2745         do {
2746                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2747                 /*
2748                  * If someone else is canceling, wait for the same event it
2749                  * would be waiting for before retrying.
2750                  */
2751                 if (unlikely(ret == -ENOENT))
2752                         flush_work(work);
2753         } while (unlikely(ret < 0));
2754
2755         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2756         mark_work_canceling(work);
2757         local_irq_restore(flags);
2758
2759         flush_work(work);
2760         clear_work_data(work);
2761         return ret;
2762 }
2763
2764 /**
2765  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2766  * @work: the work to cancel
2767  *
2768  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2769  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2770  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2771  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2772  *
2773  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2774  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2775  *
2776  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2777  * queued can't be destroyed before this function returns.
2778  *
2779  * Return:
2780  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2781  */
2782 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2783 {
2784         return __cancel_work_timer(work, false);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2787
2788 /**
2789  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2790  * @dwork: the delayed work to flush
2791  *
2792  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2793  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2794  * considers the last queueing instance of @dwork.
2795  *
2796  * Return:
2797  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2798  * %false if it was already idle.
2799  */
2800 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2801 {
2802         local_irq_disable();
2803         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2804                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2805         local_irq_enable();
2806         return flush_work(&dwork->work);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2809
2810 /**
2811  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2812  * @dwork: delayed_work to cancel
2813  *
2814  * Kill off a pending delayed_work.
2815  *
2816  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2817  * pending.
2818  *
2819  * Note:
2820  * The work callback function may still be running on return, unless
2821  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2822  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2823  *
2824  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2825  */
2826 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2827 {
2828         unsigned long flags;
2829         int ret;
2830
2831         do {
2832                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2833         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2834
2835         if (unlikely(ret < 0))
2836                 return false;
2837
2838         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2839                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2840         local_irq_restore(flags);
2841         return ret;
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2844
2845 /**
2846  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2847  * @dwork: the delayed work cancel
2848  *
2849  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2850  *
2851  * Return:
2852  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2853  */
2854 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2855 {
2856         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2857 }
2858 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2859
2860 /**
2861  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2862  * @func: the function to call
2863  *
2864  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2865  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2866  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2867  *
2868  * Return:
2869  * 0 on success, -errno on failure.
2870  */
2871 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2872 {
2873         int cpu;
2874         struct work_struct __percpu *works;
2875
2876         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2877         if (!works)
2878                 return -ENOMEM;
2879
2880         get_online_cpus();
2881
2882         for_each_online_cpu(cpu) {
2883                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2884
2885                 INIT_WORK(work, func);
2886                 schedule_work_on(cpu, work);
2887         }
2888
2889         for_each_online_cpu(cpu)
2890                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2891
2892         put_online_cpus();
2893         free_percpu(works);
2894         return 0;
2895 }
2896
2897 /**
2898  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
2899  *
2900  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
2901  * completion.
2902  *
2903  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
2904  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
2905  * will lead to deadlock:
2906  *
2907  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
2908  *      a lock held by your code or its caller.
2909  *
2910  *      Your code is running in the context of a work routine.
2911  *
2912  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
2913  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
2914  * what locks they need, which you have no control over.
2915  *
2916  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
2917  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
2918  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
2919  * cancel_work_sync() instead.
2920  */
2921 void flush_scheduled_work(void)
2922 {
2923         flush_workqueue(system_wq);
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
2926
2927 /**
2928  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
2929  * @fn:         the function to execute
2930  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
2931  *              be available when the work executes)
2932  *
2933  * Executes the function immediately if process context is available,
2934  * otherwise schedules the function for delayed execution.
2935  *
2936  * Return:      0 - function was executed
2937  *              1 - function was scheduled for execution
2938  */
2939 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
2940 {
2941         if (!in_interrupt()) {
2942                 fn(&ew->work);
2943                 return 0;
2944         }
2945
2946         INIT_WORK(&ew->work, fn);
2947         schedule_work(&ew->work);
2948
2949         return 1;
2950 }
2951 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
2952
2953 #ifdef CONFIG_SYSFS
2954 /*
2955  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
2956  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
2957  * following attributes.
2958  *
2959  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
2960  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
2961  *
2962  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
2963  *
2964  *  id          RO int  : the associated pool ID
2965  *  nice        RW int  : nice value of the workers
2966  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
2967  */
2968 struct wq_device {
2969         struct workqueue_struct         *wq;
2970         struct device                   dev;
2971 };
2972
2973 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
2974 {
2975         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
2976
2977         return wq_dev->wq;
2978 }
2979
2980 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
2981                             char *buf)
2982 {
2983         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
2984
2985         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2986 }
2987 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
2988
2989 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
2990                                struct device_attribute *attr, char *buf)
2991 {
2992         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
2993
2994         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
2995 }
2996
2997 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
2998                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
2999                                 size_t count)
3000 {
3001         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3002         int val;
3003
3004         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
3005                 return -EINVAL;
3006
3007         workqueue_set_max_active(wq, val);
3008         return count;
3009 }
3010 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
3011
3012 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
3013         &dev_attr_per_cpu.attr,
3014         &dev_attr_max_active.attr,
3015         NULL,
3016 };
3017 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
3018
3019 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
3020                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
3021 {
3022         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3023         const char *delim = "";
3024         int node, written = 0;
3025
3026         rcu_read_lock_sched();
3027         for_each_node(node) {
3028                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
3029                                      "%s%d:%d", delim, node,
3030                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
3031                 delim = " ";
3032         }
3033         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3034         rcu_read_unlock_sched();
3035
3036         return written;
3037 }
3038
3039 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3040                             char *buf)
3041 {
3042         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3043         int written;
3044
3045         mutex_lock(&wq->mutex);
3046         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
3047         mutex_unlock(&wq->mutex);
3048
3049         return written;
3050 }
3051
3052 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
3053 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
3054 {
3055         struct workqueue_attrs *attrs;
3056
3057         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3058         if (!attrs)
3059                 return NULL;
3060
3061         mutex_lock(&wq->mutex);
3062         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
3063         mutex_unlock(&wq->mutex);
3064         return attrs;
3065 }
3066
3067 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3068                              const char *buf, size_t count)
3069 {
3070         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3071         struct workqueue_attrs *attrs;
3072         int ret;
3073
3074         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3075         if (!attrs)
3076                 return -ENOMEM;
3077
3078         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
3079             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
3080                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3081         else
3082                 ret = -EINVAL;
3083
3084         free_workqueue_attrs(attrs);
3085         return ret ?: count;
3086 }
3087
3088 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
3089                                struct device_attribute *attr, char *buf)
3090 {
3091         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3092         int written;
3093
3094         mutex_lock(&wq->mutex);
3095         written = cpumask_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, wq->unbound_attrs->cpumask);
3096         mutex_unlock(&wq->mutex);
3097
3098         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3099         return written;
3100 }
3101
3102 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
3103                                 struct device_attribute *attr,
3104                                 const char *buf, size_t count)
3105 {
3106         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3107         struct workqueue_attrs *attrs;
3108         int ret;
3109
3110         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3111         if (!attrs)
3112                 return -ENOMEM;
3113
3114         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
3115         if (!ret)
3116                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3117
3118         free_workqueue_attrs(attrs);
3119         return ret ?: count;
3120 }
3121
3122 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3123                             char *buf)
3124 {
3125         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3126         int written;
3127
3128         mutex_lock(&wq->mutex);
3129         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
3130                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
3131         mutex_unlock(&wq->mutex);
3132
3133         return written;
3134 }
3135
3136 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3137                              const char *buf, size_t count)
3138 {
3139         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3140         struct workqueue_attrs *attrs;
3141         int v, ret;
3142
3143         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3144         if (!attrs)
3145                 return -ENOMEM;
3146
3147         ret = -EINVAL;
3148         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
3149                 attrs->no_numa = !v;
3150                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3151         }
3152
3153         free_workqueue_attrs(attrs);
3154         return ret ?: count;
3155 }
3156
3157 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
3158         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
3159         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
3160         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
3161         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
3162         __ATTR_NULL,
3163 };
3164
3165 static struct bus_type wq_subsys = {
3166         .name                           = "workqueue",
3167         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
3168 };
3169
3170 static int __init wq_sysfs_init(void)
3171 {
3172         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
3173 }
3174 core_initcall(wq_sysfs_init);
3175
3176 static void wq_device_release(struct device *dev)
3177 {
3178         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
3179
3180         kfree(wq_dev);
3181 }
3182
3183 /**
3184  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
3185  * @wq: the workqueue to register
3186  *
3187  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
3188  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
3189  * which is the preferred method.
3190  *
3191  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
3192  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
3193  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
3194  * attributes.
3195  *
3196  * Return: 0 on success, -errno on failure.
3197  */
3198 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
3199 {
3200         struct wq_device *wq_dev;
3201         int ret;
3202
3203         /*
3204          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applyting
3205          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
3206          * workqueues.
3207          */
3208         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
3209                 return -EINVAL;
3210
3211         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
3212         if (!wq_dev)
3213                 return -ENOMEM;
3214
3215         wq_dev->wq = wq;
3216         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
3217         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
3218         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
3219
3220         /*
3221          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
3222          * everything is ready.
3223          */
3224         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
3225
3226         ret = device_register(&wq_dev->dev);
3227         if (ret) {
3228                 kfree(wq_dev);
3229                 wq->wq_dev = NULL;
3230                 return ret;
3231         }
3232
3233         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
3234                 struct device_attribute *attr;
3235
3236                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
3237                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
3238                         if (ret) {
3239                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
3240                                 wq->wq_dev = NULL;
3241                                 return ret;
3242                         }
3243                 }
3244         }
3245
3246         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
3247         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 /**
3252  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
3253  * @wq: the workqueue to unregister
3254  *
3255  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
3256  */
3257 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
3258 {
3259         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
3260
3261         if (!wq->wq_dev)
3262                 return;
3263
3264         wq->wq_dev = NULL;
3265         device_unregister(&wq_dev->dev);
3266 }
3267 #else   /* CONFIG_SYSFS */
3268 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
3269 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
3270
3271 /**
3272  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3273  * @attrs: workqueue_attrs to free
3274  *
3275  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3276  */
3277 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3278 {
3279         if (attrs) {
3280                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3281                 kfree(attrs);
3282         }
3283 }
3284
3285 /**
3286  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3287  * @gfp_mask: allocation mask to use
3288  *
3289  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3290  * return it.
3291  *
3292  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3293  */
3294 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3295 {
3296         struct workqueue_attrs *attrs;
3297
3298         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3299         if (!attrs)
3300                 goto fail;
3301         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3302                 goto fail;
3303
3304         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3305         return attrs;
3306 fail:
3307         free_workqueue_attrs(attrs);
3308         return NULL;
3309 }
3310
3311 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3312                                  const struct workqueue_attrs *from)
3313 {
3314         to->nice = from->nice;
3315         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3316         /*
3317          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3318          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3319          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3320          */
3321         to->no_numa = from->no_numa;
3322 }
3323
3324 /* hash value of the content of @attr */
3325 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3326 {
3327         u32 hash = 0;
3328
3329         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3330         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3331                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3332         return hash;
3333 }
3334
3335 /* content equality test */
3336 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3337                           const struct workqueue_attrs *b)
3338 {
3339         if (a->nice != b->nice)
3340                 return false;
3341         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3342                 return false;
3343         return true;
3344 }
3345
3346 /**
3347  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3348  * @pool: worker_pool to initialize
3349  *
3350  * Initiailize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3351  *
3352  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3353  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3354  * on @pool safely to release it.
3355  */
3356 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3357 {
3358         spin_lock_init(&pool->lock);
3359         pool->id = -1;
3360         pool->cpu = -1;
3361         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3362         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3363         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3364         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3365         hash_init(pool->busy_hash);
3366
3367         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3368         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3369         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3370
3371         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3372                     (unsigned long)pool);
3373
3374         mutex_init(&pool->manager_arb);
3375         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3376         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3377
3378         ida_init(&pool->worker_ida);
3379         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3380         pool->refcnt = 1;
3381
3382         /* shouldn't fail above this point */
3383         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3384         if (!pool->attrs)
3385                 return -ENOMEM;
3386         return 0;
3387 }
3388
3389 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3390 {
3391         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3392
3393         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3394         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3395         kfree(pool);
3396 }
3397
3398 /**
3399  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3400  * @pool: worker_pool to put
3401  *
3402  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3403  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3404  * and this function should be able to release pools which went through,
3405  * successfully or not, init_worker_pool().
3406  *
3407  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3408  */
3409 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3410 {
3411         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3412         struct worker *worker;
3413
3414         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3415
3416         if (--pool->refcnt)
3417                 return;
3418
3419         /* sanity checks */
3420         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3421             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3422                 return;
3423
3424         /* release id and unhash */
3425         if (pool->id >= 0)
3426                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3427         hash_del(&pool->hash_node);
3428
3429         /*
3430          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3431          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3432          * attach_mutex.
3433          */
3434         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3435
3436         spin_lock_irq(&pool->lock);
3437         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3438                 destroy_worker(worker);
3439         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3440         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3441
3442         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3443         if (!list_empty(&pool->workers))
3444                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3445         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3446
3447         if (pool->detach_completion)
3448                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3449
3450         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3451
3452         /* shut down the timers */
3453         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3454         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3455
3456         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3457         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3458 }
3459
3460 /**
3461  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3462  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3463  *
3464  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3465  * reference count and return it.  If there already is a matching
3466  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3467  * create a new one.
3468  *
3469  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3470  *
3471  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3472  * On failure, %NULL.
3473  */
3474 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3475 {
3476         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3477         struct worker_pool *pool;
3478         int node;
3479
3480         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3481
3482         /* do we already have a matching pool? */
3483         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3484                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3485                         pool->refcnt++;
3486                         return pool;
3487                 }
3488         }
3489
3490         /* nope, create a new one */
3491         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3492         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3493                 goto fail;
3494
3495         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3496         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3497
3498         /*
3499          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3500          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3501          */
3502         pool->attrs->no_numa = false;
3503
3504         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3505         if (wq_numa_enabled) {
3506                 for_each_node(node) {
3507                         if (cpumask_subset(pool->attrs->cpumask,
3508                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3509                                 pool->node = node;
3510                                 break;
3511                         }
3512                 }
3513         }
3514
3515         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3516                 goto fail;
3517
3518         /* create and start the initial worker */
3519         if (!create_worker(pool))
3520                 goto fail;
3521
3522         /* install */
3523         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3524
3525         return pool;
3526 fail:
3527         if (pool)
3528                 put_unbound_pool(pool);
3529         return NULL;
3530 }
3531
3532 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3533 {
3534         kmem_cache_free(pwq_cache,
3535                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3536 }
3537
3538 /*
3539  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3540  * and needs to be destroyed.
3541  */
3542 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3543 {
3544         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3545                                                   unbound_release_work);
3546         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3547         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3548         bool is_last;
3549
3550         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3551                 return;
3552
3553         mutex_lock(&wq->mutex);
3554         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3555         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3556         mutex_unlock(&wq->mutex);
3557
3558         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3559         put_unbound_pool(pool);
3560         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3561
3562         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3563
3564         /*
3565          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3566          * is gonna access it anymore.  Free it.
3567          */
3568         if (is_last) {
3569                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3570                 kfree(wq);
3571         }
3572 }
3573
3574 /**
3575  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3576  * @pwq: target pool_workqueue
3577  *
3578  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3579  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3580  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3581  */
3582 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3583 {
3584         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3585         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3586
3587         /* for @wq->saved_max_active */
3588         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3589
3590         /* fast exit for non-freezable wqs */
3591         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3592                 return;
3593
3594         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3595
3596         /*
3597          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3598          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3599          * is updated and visible.
3600          */
3601         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3602                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3603
3604                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3605                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3606                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3607
3608                 /*
3609                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3610                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3611                  */
3612                 wake_up_worker(pwq->pool);
3613         } else {
3614                 pwq->max_active = 0;
3615         }
3616
3617         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3618 }
3619
3620 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3621 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3622                      struct worker_pool *pool)
3623 {
3624         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3625
3626         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3627
3628         pwq->pool = pool;
3629         pwq->wq = wq;
3630         pwq->flush_color = -1;
3631         pwq->refcnt = 1;
3632         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3633         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3634         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3635         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3636 }
3637
3638 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3639 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3640 {
3641         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3642
3643         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3644
3645         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3646         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3647                 return;
3648
3649         /* set the matching work_color */
3650         pwq->work_color = wq->work_color;
3651
3652         /* sync max_active to the current setting */
3653         pwq_adjust_max_active(pwq);
3654
3655         /* link in @pwq */
3656         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3657 }
3658
3659 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3660 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3661                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3662 {
3663         struct worker_pool *pool;
3664         struct pool_workqueue *pwq;
3665
3666         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3667
3668         pool = get_unbound_pool(attrs);
3669         if (!pool)
3670                 return NULL;
3671
3672         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3673         if (!pwq) {
3674                 put_unbound_pool(pool);
3675                 return NULL;
3676         }
3677
3678         init_pwq(pwq, wq, pool);
3679         return pwq;
3680 }
3681
3682 /* undo alloc_unbound_pwq(), used only in the error path */
3683 static void free_unbound_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3684 {
3685         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3686
3687         if (pwq) {
3688                 put_unbound_pool(pwq->pool);
3689                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
3690         }
3691 }
3692
3693 /**
3694  * wq_calc_node_mask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3695  * @attrs: the wq_attrs of interest
3696  * @node: the target NUMA node
3697  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3698  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3699  *
3700  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3701  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3702  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3703  *
3704  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3705  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3706  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3707  * @attrs->cpumask.
3708  *
3709  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3710  * stable.
3711  *
3712  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3713  * %false if equal.
3714  */
3715 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3716                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3717 {
3718         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3719                 goto use_dfl;
3720
3721         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3722         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3723         if (cpu_going_down >= 0)
3724                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3725
3726         if (cpumask_empty(cpumask))
3727                 goto use_dfl;
3728
3729         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3730         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3731         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3732
3733 use_dfl:
3734         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3735         return false;
3736 }
3737
3738 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3739 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3740                                                    int node,
3741                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3742 {
3743         struct pool_workqueue *old_pwq;
3744
3745         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3746
3747         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3748         link_pwq(pwq);
3749
3750         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3751         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3752         return old_pwq;
3753 }
3754
3755 /**
3756  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3757  * @wq: the target workqueue
3758  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3759  *
3760  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3761  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3762  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3763  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3764  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3765  * back-to-back will stay on its current pwq.
3766  *
3767  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3768  *
3769  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3770  */
3771 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3772                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3773 {
3774         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3775         struct pool_workqueue **pwq_tbl, *dfl_pwq;
3776         int node, ret;
3777
3778         /* only unbound workqueues can change attributes */
3779         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3780                 return -EINVAL;
3781
3782         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3783         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3784                 return -EINVAL;
3785
3786         pwq_tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(pwq_tbl[0]), GFP_KERNEL);
3787         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3788         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3789         if (!pwq_tbl || !new_attrs || !tmp_attrs)
3790                 goto enomem;
3791
3792         /* make a copy of @attrs and sanitize it */
3793         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3794         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3795
3796         /*
3797          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3798          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3799          * pools.
3800          */
3801         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3802
3803         /*
3804          * CPUs should stay stable across pwq creations and installations.
3805          * Pin CPUs, determine the target cpumask for each node and create
3806          * pwqs accordingly.
3807          */
3808         get_online_cpus();
3809
3810         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3811
3812         /*
3813          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3814          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3815          * it even if we don't use it immediately.
3816          */
3817         dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3818         if (!dfl_pwq)
3819                 goto enomem_pwq;
3820
3821         for_each_node(node) {
3822                 if (wq_calc_node_cpumask(attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3823                         pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3824                         if (!pwq_tbl[node])
3825                                 goto enomem_pwq;
3826                 } else {
3827                         dfl_pwq->refcnt++;
3828                         pwq_tbl[node] = dfl_pwq;
3829                 }
3830         }
3831
3832         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3833
3834         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3835         mutex_lock(&wq->mutex);
3836
3837         copy_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs, new_attrs);
3838
3839         /* save the previous pwq and install the new one */
3840         for_each_node(node)
3841                 pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq_tbl[node]);
3842
3843         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3844         link_pwq(dfl_pwq);
3845         swap(wq->dfl_pwq, dfl_pwq);
3846
3847         mutex_unlock(&wq->mutex);
3848
3849         /* put the old pwqs */
3850         for_each_node(node)
3851                 put_pwq_unlocked(pwq_tbl[node]);
3852         put_pwq_unlocked(dfl_pwq);
3853
3854         put_online_cpus();
3855         ret = 0;
3856         /* fall through */
3857 out_free:
3858         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3859         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3860         kfree(pwq_tbl);
3861         return ret;
3862
3863 enomem_pwq:
3864         free_unbound_pwq(dfl_pwq);
3865         for_each_node(node)
3866                 if (pwq_tbl && pwq_tbl[node] != dfl_pwq)
3867                         free_unbound_pwq(pwq_tbl[node]);
3868         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3869         put_online_cpus();
3870 enomem:
3871         ret = -ENOMEM;
3872         goto out_free;
3873 }
3874
3875 /**
3876  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3877  * @wq: the target workqueue
3878  * @cpu: the CPU coming up or going down
3879  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3880  *
3881  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3882  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3883  * @wq accordingly.
3884  *
3885  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3886  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3887  * correct.
3888  *
3889  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3890  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3891  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3892  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3893  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3894  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3895  * CPU_DOWN_PREPARE.
3896  */
3897 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3898                                    bool online)
3899 {
3900         int node = cpu_to_node(cpu);
3901         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3902         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3903         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3904         cpumask_t *cpumask;
3905
3906         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3907
3908         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3909                 return;
3910
3911         /*
3912          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3913          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3914          * CPU hotplug exclusion.
3915          */
3916         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3917         cpumask = target_attrs->cpumask;
3918
3919         mutex_lock(&wq->mutex);
3920         if (wq->unbound_attrs->no_numa)
3921                 goto out_unlock;
3922
3923         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3924         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3925
3926         /*
3927          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3928          * different from wq's, we need to compare it to @pwq's and create
3929          * a new one if they don't match.  If the target cpumask equals
3930          * wq's, the default pwq should be used.
3931          */
3932         if (wq_calc_node_cpumask(wq->unbound_attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3933                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3934                         goto out_unlock;
3935         } else {
3936                 goto use_dfl_pwq;
3937         }
3938
3939         mutex_unlock(&wq->mutex);
3940
3941         /* create a new pwq */
3942         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3943         if (!pwq) {
3944                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3945                         wq->name);
3946                 mutex_lock(&wq->mutex);
3947                 goto use_dfl_pwq;
3948         }
3949
3950         /*
3951          * Install the new pwq.  As this function is called only from CPU
3952          * hotplug callbacks and applying a new attrs is wrapped with
3953          * get/put_online_cpus(), @wq->unbound_attrs couldn't have changed
3954          * inbetween.
3955          */
3956         mutex_lock(&wq->mutex);
3957         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3958         goto out_unlock;
3959
3960 use_dfl_pwq:
3961         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3962         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3963         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3964         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3965 out_unlock:
3966         mutex_unlock(&wq->mutex);
3967         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3968 }
3969
3970 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
3971 {
3972         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
3973         int cpu, ret;
3974
3975         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
3976                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
3977                 if (!wq->cpu_pwqs)
3978                         return -ENOMEM;
3979
3980                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3981                         struct pool_workqueue *pwq =
3982                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
3983                         struct worker_pool *cpu_pools =
3984                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
3985
3986                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
3987
3988                         mutex_lock(&wq->mutex);
3989                         link_pwq(pwq);
3990                         mutex_unlock(&wq->mutex);
3991                 }
3992                 return 0;
3993         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
3994                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
3995                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
3996                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
3997                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
3998                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
3999                 return ret;
4000         } else {
4001                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4002         }
4003 }
4004
4005 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4006                                const char *name)
4007 {
4008         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4009
4010         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4011                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4012                         max_active, name, 1, lim);
4013
4014         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4015 }
4016
4017 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
4018                                                unsigned int flags,
4019                                                int max_active,
4020                                                struct lock_class_key *key,
4021                                                const char *lock_name, ...)
4022 {
4023         size_t tbl_size = 0;
4024         va_list args;
4025         struct workqueue_struct *wq;
4026         struct pool_workqueue *pwq;
4027
4028         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4029         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4030                 flags |= WQ_UNBOUND;
4031
4032         /* allocate wq and format name */
4033         if (flags & WQ_UNBOUND)
4034                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4035
4036         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4037         if (!wq)
4038                 return NULL;
4039
4040         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4041                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4042                 if (!wq->unbound_attrs)
4043                         goto err_free_wq;
4044         }
4045
4046         va_start(args, lock_name);
4047         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4048         va_end(args);
4049
4050         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4051         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4052
4053         /* init wq */
4054         wq->flags = flags;
4055         wq->saved_max_active = max_active;
4056         mutex_init(&wq->mutex);
4057         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4058         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4059         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4060         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4061         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4062
4063         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
4064         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4065
4066         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4067                 goto err_free_wq;
4068
4069         /*
4070          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
4071          * have a rescuer to guarantee forward progress.
4072          */
4073         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
4074                 struct worker *rescuer;
4075
4076                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4077                 if (!rescuer)
4078                         goto err_destroy;
4079
4080                 rescuer->rescue_wq = wq;
4081                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
4082                                                wq->name);
4083                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4084                         kfree(rescuer);
4085                         goto err_destroy;
4086                 }
4087
4088                 wq->rescuer = rescuer;
4089                 rescuer->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
4090                 wake_up_process(rescuer->task);
4091         }
4092
4093         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4094                 goto err_destroy;
4095
4096         /*
4097          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4098          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4099          * list.
4100          */
4101         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4102
4103         mutex_lock(&wq->mutex);
4104         for_each_pwq(pwq, wq)
4105                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4106         mutex_unlock(&wq->mutex);
4107
4108         list_add(&wq->list, &workqueues);
4109
4110         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4111
4112         return wq;
4113
4114 err_free_wq:
4115         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4116         kfree(wq);
4117         return NULL;
4118 err_destroy:
4119         destroy_workqueue(wq);
4120         return NULL;
4121 }
4122 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4123
4124 /**
4125  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4126  * @wq: target workqueue
4127  *
4128  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4129  */
4130 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4131 {
4132         struct pool_workqueue *pwq;
4133         int node;
4134
4135         /* drain it before proceeding with destruction */
4136         drain_workqueue(wq);
4137
4138         /* sanity checks */
4139         mutex_lock(&wq->mutex);
4140         for_each_pwq(pwq, wq) {
4141                 int i;
4142
4143                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4144                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4145                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4146                                 return;
4147                         }
4148                 }
4149
4150                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4151                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4152                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4153                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4154                         return;
4155                 }
4156         }
4157         mutex_unlock(&wq->mutex);
4158
4159         /*
4160          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4161          * flushing is complete in case freeze races us.
4162          */
4163         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4164         list_del_init(&wq->list);
4165         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4166
4167         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4168
4169         if (wq->rescuer) {
4170                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4171                 kfree(wq->rescuer);
4172                 wq->rescuer = NULL;
4173         }
4174
4175         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4176                 /*
4177                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4178                  * free the pwqs and wq.
4179                  */
4180                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
4181                 kfree(wq);
4182         } else {
4183                 /*
4184                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4185                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4186                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4187                  */
4188                 for_each_node(node) {
4189                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4190                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4191                         put_pwq_unlocked(pwq);
4192                 }
4193
4194                 /*
4195                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4196                  * put.  Don't access it afterwards.
4197                  */
4198                 pwq = wq->dfl_pwq;
4199                 wq->dfl_pwq = NULL;
4200                 put_pwq_unlocked(pwq);
4201         }
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4204
4205 /**
4206  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4207  * @wq: target workqueue
4208  * @max_active: new max_active value.
4209  *
4210  * Set max_active of @wq to @max_active.
4211  *
4212  * CONTEXT:
4213  * Don't call from IRQ context.
4214  */
4215 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4216 {
4217         struct pool_workqueue *pwq;
4218
4219         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4220         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
4221                 return;
4222
4223         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4224
4225         mutex_lock(&wq->mutex);
4226
4227         wq->saved_max_active = max_active;
4228
4229         for_each_pwq(pwq, wq)
4230                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4231
4232         mutex_unlock(&wq->mutex);
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4235
4236 /**
4237  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4238  *
4239  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4240  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4241  *
4242  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4243  */
4244 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4245 {
4246         struct worker *worker = current_wq_worker();
4247
4248         return worker && worker->rescue_wq;
4249 }
4250
4251 /**
4252  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4253  * @cpu: CPU in question
4254  * @wq: target workqueue
4255  *
4256  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4257  * no synchronization around this function and the test result is
4258  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4259  *
4260  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4261  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4262  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4263  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4264  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4265  *
4266  * Return:
4267  * %true if congested, %false otherwise.
4268  */
4269 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4270 {
4271         struct pool_workqueue *pwq;
4272         bool ret;
4273
4274         rcu_read_lock_sched();
4275
4276         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4277                 cpu = smp_processor_id();
4278
4279         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4280                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4281         else
4282                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4283
4284         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4285         rcu_read_unlock_sched();
4286
4287         return ret;
4288 }
4289 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4290
4291 /**
4292  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4293  * @work: the work to be tested
4294  *
4295  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4296  * synchronization around this function and the test result is
4297  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4298  *
4299  * Return:
4300  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4301  */
4302 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4303 {
4304         struct worker_pool *pool;
4305         unsigned long flags;
4306         unsigned int ret = 0;
4307
4308         if (work_pending(work))
4309                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4310
4311         local_irq_save(flags);
4312         pool = get_work_pool(work);
4313         if (pool) {
4314                 spin_lock(&pool->lock);
4315                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4316                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4317                 spin_unlock(&pool->lock);
4318         }
4319         local_irq_restore(flags);
4320
4321         return ret;
4322 }
4323 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4324
4325 /**
4326  * set_worker_desc - set description for the current work item
4327  * @fmt: printf-style format string
4328  * @...: arguments for the format string
4329  *
4330  * This function can be called by a running work function to describe what
4331  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4332  * information will be printed out together to help debugging.  The
4333  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4334  */
4335 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4336 {
4337         struct worker *worker = current_wq_worker();
4338         va_list args;
4339
4340         if (worker) {
4341                 va_start(args, fmt);
4342                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4343                 va_end(args);
4344                 worker->desc_valid = true;
4345         }
4346 }
4347
4348 /**
4349  * print_worker_info - print out worker information and description
4350  * @log_lvl: the log level to use when printing
4351  * @task: target task
4352  *
4353  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4354  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4355  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4356  *
4357  * This function can be safely called on any task as long as the
4358  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4359  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4360  */
4361 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4362 {
4363         work_func_t *fn = NULL;
4364         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4365         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4366         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4367         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4368         bool desc_valid = false;
4369         struct worker *worker;
4370
4371         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4372                 return;
4373
4374         /*
4375          * This function is called without any synchronization and @task
4376          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4377          */
4378         worker = probe_kthread_data(task);
4379
4380         /*
4381          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4382          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4383          */
4384         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4385         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4386         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4387         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4388
4389         /* copy worker description */
4390         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4391         if (desc_valid)
4392                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4393
4394         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4395                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4396                 if (desc[0])
4397                         pr_cont(" (%s)", desc);
4398                 pr_cont("\n");
4399         }
4400 }
4401
4402 /*
4403  * CPU hotplug.
4404  *
4405  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4406  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4407  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4408  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4409  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4410  * blocked draining impractical.
4411  *
4412  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4413  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4414  * cpu comes back online.
4415  */
4416
4417 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4418 {
4419         int cpu = smp_processor_id();
4420         struct worker_pool *pool;
4421         struct worker *worker;
4422
4423         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4424                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4425                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4426
4427                 /*
4428                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4429                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4430                  * except for the ones which are still executing works from
4431                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4432                  * this, they may become diasporas.
4433                  */
4434                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4435                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4436
4437                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4438
4439                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4440                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4441
4442                 /*
4443                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4444                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4445                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4446                  * from other cpus.
4447                  */
4448                 schedule();
4449
4450                 /*
4451                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4452                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4453                  * and keep_working() are always true as long as the
4454                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4455                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4456                  * are served by workers tied to the pool.
4457                  */
4458                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4459
4460                 /*
4461                  * With concurrency management just turned off, a busy
4462                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4463                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4464                  */
4465                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4466                 wake_up_worker(pool);
4467                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4468         }
4469 }
4470
4471 /**
4472  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4473  * @pool: pool of interest
4474  *
4475  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4476  */
4477 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4478 {
4479         struct worker *worker;
4480
4481         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4482
4483         /*
4484          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4485          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4486          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinty
4487          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4488          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4489          */
4490         for_each_pool_worker(worker, pool)
4491                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4492                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4493
4494         spin_lock_irq(&pool->lock);
4495         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4496
4497         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4498                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4499
4500                 /*
4501                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4502                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4503                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4504                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4505                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4506                  * be bound before @pool->lock is released.
4507                  */
4508                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4509                         wake_up_process(worker->task);
4510
4511                 /*
4512                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4513                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4514                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4515                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4516                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4517                  * concurrency management.  Note that when or whether
4518                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4519                  *
4520                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4521                  * tested without holding any lock in
4522                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4523                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4524                  * management operations.
4525                  */
4526                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4527                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4528                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4529                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4530         }
4531
4532         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4533 }
4534
4535 /**
4536  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4537  * @pool: unbound pool of interest
4538  * @cpu: the CPU which is coming up
4539  *
4540  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4541  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4542  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4543  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4544  */
4545 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4546 {
4547         static cpumask_t cpumask;
4548         struct worker *worker;
4549
4550         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4551
4552         /* is @cpu allowed for @pool? */
4553         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4554                 return;
4555
4556         /* is @cpu the only online CPU? */
4557         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4558         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4559                 return;
4560
4561         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4562         for_each_pool_worker(worker, pool)
4563                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4564                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4565 }
4566
4567 /*
4568  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4569  * This will be registered high priority CPU notifier.
4570  */
4571 static int workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4572                                                unsigned long action,
4573                                                void *hcpu)
4574 {
4575         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4576         struct worker_pool *pool;
4577         struct workqueue_struct *wq;
4578         int pi;
4579
4580         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4581         case CPU_UP_PREPARE:
4582                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4583                         if (pool->nr_workers)
4584                                 continue;
4585                         if (!create_worker(pool))
4586                                 return NOTIFY_BAD;
4587                 }
4588                 break;
4589
4590         case CPU_DOWN_FAILED:
4591         case CPU_ONLINE:
4592                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4593
4594                 for_each_pool(pool, pi) {
4595                         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4596
4597                         if (pool->cpu == cpu)
4598                                 rebind_workers(pool);
4599                         else if (pool->cpu < 0)
4600                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4601
4602                         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4603                 }
4604
4605                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4606                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4607                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4608
4609                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4610                 break;
4611         }
4612         return NOTIFY_OK;
4613 }
4614
4615 /*
4616  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4617  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4618  */
4619 static int workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4620                                                  unsigned long action,
4621                                                  void *hcpu)
4622 {
4623         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4624         struct work_struct unbind_work;
4625         struct workqueue_struct *wq;
4626
4627         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4628         case CPU_DOWN_PREPARE:
4629                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4630                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4631                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4632
4633                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4634                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4635                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4636                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4637                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4638
4639                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4640                 flush_work(&unbind_work);
4641                 destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4642                 break;
4643         }
4644         return NOTIFY_OK;
4645 }
4646
4647 #ifdef CONFIG_SMP
4648
4649 struct work_for_cpu {
4650         struct work_struct work;
4651         long (*fn)(void *);
4652         void *arg;
4653         long ret;
4654 };
4655
4656 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4657 {
4658         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4659
4660         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4661 }
4662
4663 /**
4664  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4665  * @cpu: the cpu to run on
4666  * @fn: the function to run
4667  * @arg: the function arg
4668  *
4669  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4670  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4671  *
4672  * Return: The value @fn returns.
4673  */
4674 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4675 {
4676         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4677
4678         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4679         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4680         flush_work(&wfc.work);
4681         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4682         return wfc.ret;
4683 }
4684 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4685 #endif /* CONFIG_SMP */
4686
4687 #ifdef CONFIG_FREEZER
4688
4689 /**
4690  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4691  *
4692  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4693  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4694  * pool->worklist.
4695  *
4696  * CONTEXT:
4697  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4698  */
4699 void freeze_workqueues_begin(void)
4700 {
4701         struct workqueue_struct *wq;
4702         struct pool_workqueue *pwq;
4703
4704         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4705
4706         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4707         workqueue_freezing = true;
4708
4709         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4710                 mutex_lock(&wq->mutex);
4711                 for_each_pwq(pwq, wq)
4712                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4713                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4714         }
4715
4716         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4717 }
4718
4719 /**
4720  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4721  *
4722  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4723  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4724  *
4725  * CONTEXT:
4726  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4727  *
4728  * Return:
4729  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4730  * is complete.
4731  */
4732 bool freeze_workqueues_busy(void)
4733 {
4734         bool busy = false;
4735         struct workqueue_struct *wq;
4736         struct pool_workqueue *pwq;
4737
4738         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4739
4740         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4741
4742         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4743                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4744                         continue;
4745                 /*
4746                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4747                  * to peek without lock.
4748                  */
4749                 rcu_read_lock_sched();
4750                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4751                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4752                         if (pwq->nr_active) {
4753                                 busy = true;
4754                                 rcu_read_unlock_sched();
4755                                 goto out_unlock;
4756                         }
4757                 }
4758                 rcu_read_unlock_sched();
4759         }
4760 out_unlock:
4761         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4762         return busy;
4763 }
4764
4765 /**
4766  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4767  *
4768  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4769  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4770  *
4771  * CONTEXT:
4772  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4773  */
4774 void thaw_workqueues(void)
4775 {
4776         struct workqueue_struct *wq;
4777         struct pool_workqueue *pwq;
4778
4779         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4780
4781         if (!workqueue_freezing)
4782                 goto out_unlock;
4783
4784         workqueue_freezing = false;
4785
4786         /* restore max_active and repopulate worklist */
4787         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4788                 mutex_lock(&wq->mutex);
4789                 for_each_pwq(pwq, wq)
4790                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4791                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4792         }
4793
4794 out_unlock:
4795         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4796 }
4797 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4798
4799 static void __init wq_numa_init(void)
4800 {
4801         cpumask_var_t *tbl;
4802         int node, cpu;
4803
4804         if (num_possible_nodes() <= 1)
4805                 return;
4806
4807         if (wq_disable_numa) {
4808                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
4809                 return;
4810         }
4811
4812         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4813         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
4814
4815         /*
4816          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
4817          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
4818          * fully initialized by now.
4819          */
4820         tbl = kzalloc(nr_node_ids * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
4821         BUG_ON(!tbl);
4822
4823         for_each_node(node)
4824                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
4825                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
4826
4827         for_each_possible_cpu(cpu) {
4828                 node = cpu_to_node(cpu);
4829                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
4830                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
4831                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
4832                         return;
4833                 }
4834                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
4835         }
4836
4837         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
4838         wq_numa_enabled = true;
4839 }
4840
4841 static int __init init_workqueues(void)
4842 {
4843         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
4844         int i, cpu;
4845
4846         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
4847
4848         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
4849
4850         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
4851         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
4852
4853         wq_numa_init();
4854
4855         /* initialize CPU pools */
4856         for_each_possible_cpu(cpu) {
4857                 struct worker_pool *pool;
4858
4859                 i = 0;
4860                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4861                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
4862                         pool->cpu = cpu;
4863                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
4864                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
4865                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
4866
4867                         /* alloc pool ID */
4868                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4869                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
4870                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4871                 }
4872         }
4873
4874         /* create the initial worker */
4875         for_each_online_cpu(cpu) {
4876                 struct worker_pool *pool;
4877
4878                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4879                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4880                         BUG_ON(!create_worker(pool));
4881                 }
4882         }
4883
4884         /* create default unbound and ordered wq attrs */
4885         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
4886                 struct workqueue_attrs *attrs;
4887
4888                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
4889                 attrs->nice = std_nice[i];
4890                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
4891
4892                 /*
4893                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
4894                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
4895                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
4896                  */
4897                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
4898                 attrs->nice = std_nice[i];
4899                 attrs->no_numa = true;
4900                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
4901         }
4902
4903         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
4904         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
4905         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
4906         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
4907                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
4908         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
4909                                               WQ_FREEZABLE, 0);
4910         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
4911                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
4912         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
4913                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
4914                                               0);
4915         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
4916                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
4917                !system_power_efficient_wq ||
4918                !system_freezable_power_efficient_wq);
4919         return 0;
4920 }
4921 early_initcall(init_workqueues);