Merge tag 'hugepages-v8-for-stable-20140305' of http://git.linaro.org/people/steve...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There is one worker pool for each CPU and
20  * one extra for works which are better served by workers which are
21  * not bound to any specific CPU.
22  *
23  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
24  */
25
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/signal.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/workqueue.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/kthread.h>
37 #include <linux/hardirq.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/lockdep.h>
43 #include <linux/idr.h>
44 #include <linux/jhash.h>
45 #include <linux/hashtable.h>
46 #include <linux/rculist.h>
47 #include <linux/nodemask.h>
48 #include <linux/moduleparam.h>
49 #include <linux/uaccess.h>
50
51 #include "workqueue_internal.h"
52
53 enum {
54         /*
55          * worker_pool flags
56          *
57          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
58          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
59          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
60          * is in effect.
61          *
62          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
63          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
64          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
65          *
66          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
67          * manager_mutex to avoid changing binding state while
68          * create_worker() is in progress.
69          */
70         POOL_MANAGE_WORKERS     = 1 << 0,       /* need to manage workers */
71         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
72         POOL_FREEZING           = 1 << 3,       /* freeze in progress */
73
74         /* worker flags */
75         WORKER_STARTED          = 1 << 0,       /* started */
76         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
77         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
78         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
79         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
80         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
81         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
82
83         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
84                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
85
86         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
87
88         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
89         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
90
91         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
92         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
93
94         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
95                                                 /* call for help after 10ms
96                                                    (min two ticks) */
97         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
98         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
99
100         /*
101          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
102          * all cpus.  Give -20.
103          */
104         RESCUER_NICE_LEVEL      = -20,
105         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = -20,
106
107         WQ_NAME_LEN             = 24,
108 };
109
110 /*
111  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
112  *
113  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
114  *    everyone else.
115  *
116  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
117  *    only be modified and accessed from the local cpu.
118  *
119  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
120  *
121  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
122  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
123  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
124  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
125  *
126  * MG: pool->manager_mutex and pool->lock protected.  Writes require both
127  *     locks.  Reads can happen under either lock.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
132  *
133  * WQ: wq->mutex protected.
134  *
135  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
136  *
137  * MD: wq_mayday_lock protected.
138  */
139
140 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
141
142 struct worker_pool {
143         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
144         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
145         int                     node;           /* I: the associated node ID */
146         int                     id;             /* I: pool ID */
147         unsigned int            flags;          /* X: flags */
148
149         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
150         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
151
152         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
153         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
154
155         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
156         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
157         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
158
159         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
160         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
161                                                 /* L: hash of busy workers */
162
163         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
164         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
165         struct mutex            manager_mutex;  /* manager exclusion */
166         struct idr              worker_idr;     /* MG: worker IDs and iteration */
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 int wq_numa_tbl_len;             /* highest possible NUMA node id + 1 */
269 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
270                                         /* possible CPUs of each node */
271
272 static bool wq_disable_numa;
273 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
274
275 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
276
277 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
278 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
279
280 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
281 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
282
283 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PL: list of all workqueues */
284 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
285
286 /* the per-cpu worker pools */
287 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
288                                      cpu_worker_pools);
289
290 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
291
292 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
293 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
294
295 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
296 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
297
298 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
299 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
300
301 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
302 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
303 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
304 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
305 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
307 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
308 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
309 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
310 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
311
312 static int worker_thread(void *__worker);
313 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
314                                  const struct workqueue_attrs *from);
315
316 #define CREATE_TRACE_POINTS
317 #include <trace/events/workqueue.h>
318
319 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
320         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
321                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
322                            "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
323
324 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
325         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
326                            lockdep_is_held(&wq->mutex),                 \
327                            "sched RCU or wq->mutex should be held")
328
329 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
330 #define assert_manager_or_pool_lock(pool)                               \
331         WARN_ONCE(debug_locks &&                                        \
332                   !lockdep_is_held(&(pool)->manager_mutex) &&           \
333                   !lockdep_is_held(&(pool)->lock),                      \
334                   "pool->manager_mutex or ->lock should be held")
335 #else
336 #define assert_manager_or_pool_lock(pool)       do { } while (0)
337 #endif
338
339 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
340         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
341              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
342              (pool)++)
343
344 /**
345  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
346  * @pool: iteration cursor
347  * @pi: integer used for iteration
348  *
349  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
350  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
351  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
352  *
353  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
354  * ignored.
355  */
356 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
357         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
358                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
359                 else
360
361 /**
362  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
363  * @worker: iteration cursor
364  * @wi: integer used for iteration
365  * @pool: worker_pool to iterate workers of
366  *
367  * This must be called with either @pool->manager_mutex or ->lock held.
368  *
369  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
370  * ignored.
371  */
372 #define for_each_pool_worker(worker, wi, pool)                          \
373         idr_for_each_entry(&(pool)->worker_idr, (worker), (wi))         \
374                 if (({ assert_manager_or_pool_lock((pool)); false; })) { } \
375                 else
376
377 /**
378  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
379  * @pwq: iteration cursor
380  * @wq: the target workqueue
381  *
382  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
383  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
384  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
385  *
386  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
387  * ignored.
388  */
389 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
390         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
391                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
392                 else
393
394 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
395
396 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
397
398 static void *work_debug_hint(void *addr)
399 {
400         return ((struct work_struct *) addr)->func;
401 }
402
403 /*
404  * fixup_init is called when:
405  * - an active object is initialized
406  */
407 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
408 {
409         struct work_struct *work = addr;
410
411         switch (state) {
412         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
413                 cancel_work_sync(work);
414                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
415                 return 1;
416         default:
417                 return 0;
418         }
419 }
420
421 /*
422  * fixup_activate is called when:
423  * - an active object is activated
424  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
425  */
426 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
427 {
428         struct work_struct *work = addr;
429
430         switch (state) {
431
432         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
433                 /*
434                  * This is not really a fixup. The work struct was
435                  * statically initialized. We just make sure that it
436                  * is tracked in the object tracker.
437                  */
438                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
439                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
440                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
441                         return 0;
442                 }
443                 WARN_ON_ONCE(1);
444                 return 0;
445
446         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
447                 WARN_ON(1);
448
449         default:
450                 return 0;
451         }
452 }
453
454 /*
455  * fixup_free is called when:
456  * - an active object is freed
457  */
458 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
459 {
460         struct work_struct *work = addr;
461
462         switch (state) {
463         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
464                 cancel_work_sync(work);
465                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
466                 return 1;
467         default:
468                 return 0;
469         }
470 }
471
472 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
473         .name           = "work_struct",
474         .debug_hint     = work_debug_hint,
475         .fixup_init     = work_fixup_init,
476         .fixup_activate = work_fixup_activate,
477         .fixup_free     = work_fixup_free,
478 };
479
480 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
481 {
482         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
483 }
484
485 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
486 {
487         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
488 }
489
490 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
491 {
492         if (onstack)
493                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
494         else
495                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
496 }
497 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
498
499 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
500 {
501         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
502 }
503 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
504
505 #else
506 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
507 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
508 #endif
509
510 /* allocate ID and assign it to @pool */
511 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
512 {
513         int ret;
514
515         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
516
517         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, 0, GFP_KERNEL);
518         if (ret >= 0) {
519                 pool->id = ret;
520                 return 0;
521         }
522         return ret;
523 }
524
525 /**
526  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
527  * @wq: the target workqueue
528  * @node: the node ID
529  *
530  * This must be called either with pwq_lock held or sched RCU read locked.
531  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
532  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
533  */
534 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
535                                                   int node)
536 {
537         assert_rcu_or_wq_mutex(wq);
538         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
539 }
540
541 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
542 {
543         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
544 }
545
546 static int get_work_color(struct work_struct *work)
547 {
548         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
549                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
550 }
551
552 static int work_next_color(int color)
553 {
554         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
555 }
556
557 /*
558  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
559  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
560  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
561  *
562  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
563  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
564  * work->data.  These functions should only be called while the work is
565  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
566  *
567  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
568  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
569  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
570  * available only while the work item is queued.
571  *
572  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
573  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
574  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
575  * try to steal the PENDING bit.
576  */
577 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
578                                  unsigned long flags)
579 {
580         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
581         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
582 }
583
584 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
585                          unsigned long extra_flags)
586 {
587         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
588                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
589 }
590
591 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
592                                            int pool_id)
593 {
594         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
595                       WORK_STRUCT_PENDING);
596 }
597
598 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
599                                             int pool_id)
600 {
601         /*
602          * The following wmb is paired with the implied mb in
603          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
604          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
605          * owner.
606          */
607         smp_wmb();
608         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
609 }
610
611 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
612 {
613         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
614         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
615 }
616
617 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
618 {
619         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
620
621         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
622                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
623         else
624                 return NULL;
625 }
626
627 /**
628  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
629  * @work: the work item of interest
630  *
631  * Return the worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
632  *
633  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
634  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
635  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
636  *
637  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
638  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
639  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
640  * returned pool is and stays online.
641  */
642 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
643 {
644         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
645         int pool_id;
646
647         assert_rcu_or_pool_mutex();
648
649         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
650                 return ((struct pool_workqueue *)
651                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
652
653         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
654         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
655                 return NULL;
656
657         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
658 }
659
660 /**
661  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
662  * @work: the work item of interest
663  *
664  * Return the worker_pool ID @work was last associated with.
665  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
666  */
667 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
668 {
669         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
670
671         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
672                 return ((struct pool_workqueue *)
673                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
674
675         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
676 }
677
678 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
679 {
680         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
681
682         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
683         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
684 }
685
686 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
687 {
688         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
689
690         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
691 }
692
693 /*
694  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
695  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
696  * they're being called with pool->lock held.
697  */
698
699 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
700 {
701         return !atomic_read(&pool->nr_running);
702 }
703
704 /*
705  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
706  * running workers.
707  *
708  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
709  * function will always return %true for unbound pools as long as the
710  * worklist isn't empty.
711  */
712 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
713 {
714         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
715 }
716
717 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
718 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
719 {
720         return pool->nr_idle;
721 }
722
723 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
724 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
725 {
726         return !list_empty(&pool->worklist) &&
727                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
728 }
729
730 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
731 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
732 {
733         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
734 }
735
736 /* Do I need to be the manager? */
737 static bool need_to_manage_workers(struct worker_pool *pool)
738 {
739         return need_to_create_worker(pool) ||
740                 (pool->flags & POOL_MANAGE_WORKERS);
741 }
742
743 /* Do we have too many workers and should some go away? */
744 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
745 {
746         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
747         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
748         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
749
750         /*
751          * nr_idle and idle_list may disagree if idle rebinding is in
752          * progress.  Never return %true if idle_list is empty.
753          */
754         if (list_empty(&pool->idle_list))
755                 return false;
756
757         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
758 }
759
760 /*
761  * Wake up functions.
762  */
763
764 /* Return the first worker.  Safe with preemption disabled */
765 static struct worker *first_worker(struct worker_pool *pool)
766 {
767         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
768                 return NULL;
769
770         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
771 }
772
773 /**
774  * wake_up_worker - wake up an idle worker
775  * @pool: worker pool to wake worker from
776  *
777  * Wake up the first idle worker of @pool.
778  *
779  * CONTEXT:
780  * spin_lock_irq(pool->lock).
781  */
782 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
783 {
784         struct worker *worker = first_worker(pool);
785
786         if (likely(worker))
787                 wake_up_process(worker->task);
788 }
789
790 /**
791  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
792  * @task: task waking up
793  * @cpu: CPU @task is waking up to
794  *
795  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
796  * being awoken.
797  *
798  * CONTEXT:
799  * spin_lock_irq(rq->lock)
800  */
801 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
802 {
803         struct worker *worker = kthread_data(task);
804
805         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
806                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
807                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
808         }
809 }
810
811 /**
812  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
813  * @task: task going to sleep
814  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
815  *
816  * This function is called during schedule() when a busy worker is
817  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
818  * returning pointer to its task.
819  *
820  * CONTEXT:
821  * spin_lock_irq(rq->lock)
822  *
823  * RETURNS:
824  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
825  */
826 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
827 {
828         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
829         struct worker_pool *pool;
830
831         /*
832          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
833          * workers, also reach here, let's not access anything before
834          * checking NOT_RUNNING.
835          */
836         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
837                 return NULL;
838
839         pool = worker->pool;
840
841         /* this can only happen on the local cpu */
842         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id()))
843                 return NULL;
844
845         /*
846          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
847          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
848          * Please read comment there.
849          *
850          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
851          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
852          * disabled, which in turn means that none else could be
853          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
854          * lock is safe.
855          */
856         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
857             !list_empty(&pool->worklist))
858                 to_wakeup = first_worker(pool);
859         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
860 }
861
862 /**
863  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
864  * @worker: self
865  * @flags: flags to set
866  * @wakeup: wakeup an idle worker if necessary
867  *
868  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.  If
869  * nr_running becomes zero and @wakeup is %true, an idle worker is
870  * woken up.
871  *
872  * CONTEXT:
873  * spin_lock_irq(pool->lock)
874  */
875 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags,
876                                     bool wakeup)
877 {
878         struct worker_pool *pool = worker->pool;
879
880         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
881
882         /*
883          * If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running and
884          * wake up an idle worker as necessary if requested by
885          * @wakeup.
886          */
887         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
888             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
889                 if (wakeup) {
890                         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
891                             !list_empty(&pool->worklist))
892                                 wake_up_worker(pool);
893                 } else
894                         atomic_dec(&pool->nr_running);
895         }
896
897         worker->flags |= flags;
898 }
899
900 /**
901  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
902  * @worker: self
903  * @flags: flags to clear
904  *
905  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
906  *
907  * CONTEXT:
908  * spin_lock_irq(pool->lock)
909  */
910 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
911 {
912         struct worker_pool *pool = worker->pool;
913         unsigned int oflags = worker->flags;
914
915         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
916
917         worker->flags &= ~flags;
918
919         /*
920          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
921          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
922          * of multiple flags, not a single flag.
923          */
924         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
925                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
926                         atomic_inc(&pool->nr_running);
927 }
928
929 /**
930  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
931  * @pool: pool of interest
932  * @work: work to find worker for
933  *
934  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
935  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
936  * to match, its current execution should match the address of @work and
937  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
938  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
939  * being executed.
940  *
941  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
942  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
943  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
944  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
945  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
946  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
947  *
948  * This function checks the work item address and work function to avoid
949  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
950  * work function which can introduce dependency onto itself through a
951  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
952  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
953  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
954  *
955  * CONTEXT:
956  * spin_lock_irq(pool->lock).
957  *
958  * RETURNS:
959  * Pointer to worker which is executing @work if found, NULL
960  * otherwise.
961  */
962 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
963                                                  struct work_struct *work)
964 {
965         struct worker *worker;
966
967         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
968                                (unsigned long)work)
969                 if (worker->current_work == work &&
970                     worker->current_func == work->func)
971                         return worker;
972
973         return NULL;
974 }
975
976 /**
977  * move_linked_works - move linked works to a list
978  * @work: start of series of works to be scheduled
979  * @head: target list to append @work to
980  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
981  *
982  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
983  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
984  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
985  *
986  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
987  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
988  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
989  *
990  * CONTEXT:
991  * spin_lock_irq(pool->lock).
992  */
993 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
994                               struct work_struct **nextp)
995 {
996         struct work_struct *n;
997
998         /*
999          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1000          * use NULL for list head.
1001          */
1002         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1003                 list_move_tail(&work->entry, head);
1004                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1005                         break;
1006         }
1007
1008         /*
1009          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1010          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1011          * needs to be updated.
1012          */
1013         if (nextp)
1014                 *nextp = n;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1019  * @pwq: pool_workqueue to get
1020  *
1021  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1022  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1023  */
1024 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1025 {
1026         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1027         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1028         pwq->refcnt++;
1029 }
1030
1031 /**
1032  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1033  * @pwq: pool_workqueue to put
1034  *
1035  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1036  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1037  */
1038 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1039 {
1040         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1041         if (likely(--pwq->refcnt))
1042                 return;
1043         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1044                 return;
1045         /*
1046          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1047          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1048          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1049          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1050          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1051          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1052          */
1053         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1054 }
1055
1056 /**
1057  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1058  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1059  *
1060  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1061  */
1062 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1063 {
1064         if (pwq) {
1065                 /*
1066                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1067                  * following lock operations are safe.
1068                  */
1069                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1070                 put_pwq(pwq);
1071                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1072         }
1073 }
1074
1075 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1076 {
1077         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1078
1079         trace_workqueue_activate_work(work);
1080         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1081         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1082         pwq->nr_active++;
1083 }
1084
1085 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1086 {
1087         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1088                                                     struct work_struct, entry);
1089
1090         pwq_activate_delayed_work(work);
1091 }
1092
1093 /**
1094  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1095  * @pwq: pwq of interest
1096  * @color: color of work which left the queue
1097  *
1098  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1099  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1100  *
1101  * CONTEXT:
1102  * spin_lock_irq(pool->lock).
1103  */
1104 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1105 {
1106         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1107         if (color == WORK_NO_COLOR)
1108                 goto out_put;
1109
1110         pwq->nr_in_flight[color]--;
1111
1112         pwq->nr_active--;
1113         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1114                 /* one down, submit a delayed one */
1115                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1116                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1117         }
1118
1119         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1120         if (likely(pwq->flush_color != color))
1121                 goto out_put;
1122
1123         /* are there still in-flight works? */
1124         if (pwq->nr_in_flight[color])
1125                 goto out_put;
1126
1127         /* this pwq is done, clear flush_color */
1128         pwq->flush_color = -1;
1129
1130         /*
1131          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1132          * will handle the rest.
1133          */
1134         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1135                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1136 out_put:
1137         put_pwq(pwq);
1138 }
1139
1140 /**
1141  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1142  * @work: work item to steal
1143  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1144  * @flags: place to store irq state
1145  *
1146  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1147  * stable state - idle, on timer or on worklist.  Return values are
1148  *
1149  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1150  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1151  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1152  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1153  *              for arbitrarily long
1154  *
1155  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1156  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1157  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1158  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1159  *
1160  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1161  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1162  *
1163  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1164  */
1165 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1166                                unsigned long *flags)
1167 {
1168         struct worker_pool *pool;
1169         struct pool_workqueue *pwq;
1170
1171         local_irq_save(*flags);
1172
1173         /* try to steal the timer if it exists */
1174         if (is_dwork) {
1175                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1176
1177                 /*
1178                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1179                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1180                  * running on the local CPU.
1181                  */
1182                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1183                         return 1;
1184         }
1185
1186         /* try to claim PENDING the normal way */
1187         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1188                 return 0;
1189
1190         /*
1191          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1192          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1193          */
1194         pool = get_work_pool(work);
1195         if (!pool)
1196                 goto fail;
1197
1198         spin_lock(&pool->lock);
1199         /*
1200          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1201          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1202          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1203          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1204          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1205          * item is currently queued on that pool.
1206          */
1207         pwq = get_work_pwq(work);
1208         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1209                 debug_work_deactivate(work);
1210
1211                 /*
1212                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1213                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1214                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1215                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1216                  * item is activated before grabbing.
1217                  */
1218                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1219                         pwq_activate_delayed_work(work);
1220
1221                 list_del_init(&work->entry);
1222                 pwq_dec_nr_in_flight(get_work_pwq(work), get_work_color(work));
1223
1224                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1225                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1226
1227                 spin_unlock(&pool->lock);
1228                 return 1;
1229         }
1230         spin_unlock(&pool->lock);
1231 fail:
1232         local_irq_restore(*flags);
1233         if (work_is_canceling(work))
1234                 return -ENOENT;
1235         cpu_relax();
1236         return -EAGAIN;
1237 }
1238
1239 /**
1240  * insert_work - insert a work into a pool
1241  * @pwq: pwq @work belongs to
1242  * @work: work to insert
1243  * @head: insertion point
1244  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1245  *
1246  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1247  * work_struct flags.
1248  *
1249  * CONTEXT:
1250  * spin_lock_irq(pool->lock).
1251  */
1252 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1253                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1254 {
1255         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1256
1257         /* we own @work, set data and link */
1258         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1259         list_add_tail(&work->entry, head);
1260         get_pwq(pwq);
1261
1262         /*
1263          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1264          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1265          * around lazily while there are works to be processed.
1266          */
1267         smp_mb();
1268
1269         if (__need_more_worker(pool))
1270                 wake_up_worker(pool);
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1275  * same workqueue.
1276  */
1277 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1278 {
1279         struct worker *worker;
1280
1281         worker = current_wq_worker();
1282         /*
1283          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1284          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1285          */
1286         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1287 }
1288
1289 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1290                          struct work_struct *work)
1291 {
1292         struct pool_workqueue *pwq;
1293         struct worker_pool *last_pool;
1294         struct list_head *worklist;
1295         unsigned int work_flags;
1296         unsigned int req_cpu = cpu;
1297
1298         /*
1299          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1300          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1301          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1302          * happen with IRQ disabled.
1303          */
1304         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1305
1306         debug_work_activate(work);
1307
1308         /* if dying, only works from the same workqueue are allowed */
1309         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1310             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1311                 return;
1312 retry:
1313         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1314                 cpu = raw_smp_processor_id();
1315
1316         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1317         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1318                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1319         else
1320                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1321
1322         /*
1323          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1324          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1325          * pool to guarantee non-reentrancy.
1326          */
1327         last_pool = get_work_pool(work);
1328         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1329                 struct worker *worker;
1330
1331                 spin_lock(&last_pool->lock);
1332
1333                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1334
1335                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1336                         pwq = worker->current_pwq;
1337                 } else {
1338                         /* meh... not running there, queue here */
1339                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1340                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1341                 }
1342         } else {
1343                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1344         }
1345
1346         /*
1347          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1348          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1349          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1350          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1351          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1352          * make forward-progress.
1353          */
1354         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1355                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1356                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1357                         cpu_relax();
1358                         goto retry;
1359                 }
1360                 /* oops */
1361                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1362                           wq->name, cpu);
1363         }
1364
1365         /* pwq determined, queue */
1366         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1367
1368         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1369                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1370                 return;
1371         }
1372
1373         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1374         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1375
1376         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1377                 trace_workqueue_activate_work(work);
1378                 pwq->nr_active++;
1379                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1380         } else {
1381                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1382                 worklist = &pwq->delayed_works;
1383         }
1384
1385         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1386
1387         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1388 }
1389
1390 /**
1391  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1392  * @cpu: CPU number to execute work on
1393  * @wq: workqueue to use
1394  * @work: work to queue
1395  *
1396  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1397  *
1398  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1399  * can't go away.
1400  */
1401 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1402                    struct work_struct *work)
1403 {
1404         bool ret = false;
1405         unsigned long flags;
1406
1407         local_irq_save(flags);
1408
1409         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1410                 __queue_work(cpu, wq, work);
1411                 ret = true;
1412         }
1413
1414         local_irq_restore(flags);
1415         return ret;
1416 }
1417 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1418
1419 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1420 {
1421         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1422
1423         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1424         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1427
1428 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1429                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1430 {
1431         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1432         struct work_struct *work = &dwork->work;
1433
1434         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1435                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1436         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1437         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1438
1439         /*
1440          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1441          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1442          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1443          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1444          */
1445         if (!delay) {
1446                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1447                 return;
1448         }
1449
1450         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1451
1452         dwork->wq = wq;
1453         dwork->cpu = cpu;
1454         timer->expires = jiffies + delay;
1455
1456         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1457                 add_timer_on(timer, cpu);
1458         else
1459                 add_timer(timer);
1460 }
1461
1462 /**
1463  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1464  * @cpu: CPU number to execute work on
1465  * @wq: workqueue to use
1466  * @dwork: work to queue
1467  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1468  *
1469  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1470  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1471  * execution.
1472  */
1473 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1474                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1475 {
1476         struct work_struct *work = &dwork->work;
1477         bool ret = false;
1478         unsigned long flags;
1479
1480         /* read the comment in __queue_work() */
1481         local_irq_save(flags);
1482
1483         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1484                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1485                 ret = true;
1486         }
1487
1488         local_irq_restore(flags);
1489         return ret;
1490 }
1491 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1492
1493 /**
1494  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1495  * @cpu: CPU number to execute work on
1496  * @wq: workqueue to use
1497  * @dwork: work to queue
1498  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1499  *
1500  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1501  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1502  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1503  * current state.
1504  *
1505  * Returns %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1506  * pending and its timer was modified.
1507  *
1508  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1509  * See try_to_grab_pending() for details.
1510  */
1511 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1512                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1513 {
1514         unsigned long flags;
1515         int ret;
1516
1517         do {
1518                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1519         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1520
1521         if (likely(ret >= 0)) {
1522                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1523                 local_irq_restore(flags);
1524         }
1525
1526         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1527         return ret;
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1530
1531 /**
1532  * worker_enter_idle - enter idle state
1533  * @worker: worker which is entering idle state
1534  *
1535  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1536  * necessary.
1537  *
1538  * LOCKING:
1539  * spin_lock_irq(pool->lock).
1540  */
1541 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1542 {
1543         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1544
1545         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1546             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1547                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1548                 return;
1549
1550         /* can't use worker_set_flags(), also called from start_worker() */
1551         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1552         pool->nr_idle++;
1553         worker->last_active = jiffies;
1554
1555         /* idle_list is LIFO */
1556         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1557
1558         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1559                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1560
1561         /*
1562          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1563          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1564          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1565          * unbind is not in progress.
1566          */
1567         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1568                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1569                      atomic_read(&pool->nr_running));
1570 }
1571
1572 /**
1573  * worker_leave_idle - leave idle state
1574  * @worker: worker which is leaving idle state
1575  *
1576  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1577  *
1578  * LOCKING:
1579  * spin_lock_irq(pool->lock).
1580  */
1581 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1582 {
1583         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1584
1585         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1586                 return;
1587         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1588         pool->nr_idle--;
1589         list_del_init(&worker->entry);
1590 }
1591
1592 /**
1593  * worker_maybe_bind_and_lock - try to bind %current to worker_pool and lock it
1594  * @pool: target worker_pool
1595  *
1596  * Bind %current to the cpu of @pool if it is associated and lock @pool.
1597  *
1598  * Works which are scheduled while the cpu is online must at least be
1599  * scheduled to a worker which is bound to the cpu so that if they are
1600  * flushed from cpu callbacks while cpu is going down, they are
1601  * guaranteed to execute on the cpu.
1602  *
1603  * This function is to be used by unbound workers and rescuers to bind
1604  * themselves to the target cpu and may race with cpu going down or
1605  * coming online.  kthread_bind() can't be used because it may put the
1606  * worker to already dead cpu and set_cpus_allowed_ptr() can't be used
1607  * verbatim as it's best effort and blocking and pool may be
1608  * [dis]associated in the meantime.
1609  *
1610  * This function tries set_cpus_allowed() and locks pool and verifies the
1611  * binding against %POOL_DISASSOCIATED which is set during
1612  * %CPU_DOWN_PREPARE and cleared during %CPU_ONLINE, so if the worker
1613  * enters idle state or fetches works without dropping lock, it can
1614  * guarantee the scheduling requirement described in the first paragraph.
1615  *
1616  * CONTEXT:
1617  * Might sleep.  Called without any lock but returns with pool->lock
1618  * held.
1619  *
1620  * RETURNS:
1621  * %true if the associated pool is online (@worker is successfully
1622  * bound), %false if offline.
1623  */
1624 static bool worker_maybe_bind_and_lock(struct worker_pool *pool)
1625 __acquires(&pool->lock)
1626 {
1627         while (true) {
1628                 /*
1629                  * The following call may fail, succeed or succeed
1630                  * without actually migrating the task to the cpu if
1631                  * it races with cpu hotunplug operation.  Verify
1632                  * against POOL_DISASSOCIATED.
1633                  */
1634                 if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED))
1635                         set_cpus_allowed_ptr(current, pool->attrs->cpumask);
1636
1637                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1638                 if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1639                         return false;
1640                 if (task_cpu(current) == pool->cpu &&
1641                     cpumask_equal(&current->cpus_allowed, pool->attrs->cpumask))
1642                         return true;
1643                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1644
1645                 /*
1646                  * We've raced with CPU hot[un]plug.  Give it a breather
1647                  * and retry migration.  cond_resched() is required here;
1648                  * otherwise, we might deadlock against cpu_stop trying to
1649                  * bring down the CPU on non-preemptive kernel.
1650                  */
1651                 cpu_relax();
1652                 cond_resched();
1653         }
1654 }
1655
1656 static struct worker *alloc_worker(void)
1657 {
1658         struct worker *worker;
1659
1660         worker = kzalloc(sizeof(*worker), GFP_KERNEL);
1661         if (worker) {
1662                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1663                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1664                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1665                 worker->flags = WORKER_PREP;
1666         }
1667         return worker;
1668 }
1669
1670 /**
1671  * create_worker - create a new workqueue worker
1672  * @pool: pool the new worker will belong to
1673  *
1674  * Create a new worker which is bound to @pool.  The returned worker
1675  * can be started by calling start_worker() or destroyed using
1676  * destroy_worker().
1677  *
1678  * CONTEXT:
1679  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1680  *
1681  * RETURNS:
1682  * Pointer to the newly created worker.
1683  */
1684 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1685 {
1686         struct worker *worker = NULL;
1687         int id = -1;
1688         char id_buf[16];
1689
1690         lockdep_assert_held(&pool->manager_mutex);
1691
1692         /*
1693          * ID is needed to determine kthread name.  Allocate ID first
1694          * without installing the pointer.
1695          */
1696         idr_preload(GFP_KERNEL);
1697         spin_lock_irq(&pool->lock);
1698
1699         id = idr_alloc(&pool->worker_idr, NULL, 0, 0, GFP_NOWAIT);
1700
1701         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1702         idr_preload_end();
1703         if (id < 0)
1704                 goto fail;
1705
1706         worker = alloc_worker();
1707         if (!worker)
1708                 goto fail;
1709
1710         worker->pool = pool;
1711         worker->id = id;
1712
1713         if (pool->cpu >= 0)
1714                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1715                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1716         else
1717                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1718
1719         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1720                                               "kworker/%s", id_buf);
1721         if (IS_ERR(worker->task))
1722                 goto fail;
1723
1724         /*
1725          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1726          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1727          */
1728         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1729         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1730
1731         /* prevent userland from meddling with cpumask of workqueue workers */
1732         worker->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
1733
1734         /*
1735          * The caller is responsible for ensuring %POOL_DISASSOCIATED
1736          * remains stable across this function.  See the comments above the
1737          * flag definition for details.
1738          */
1739         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1740                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1741
1742         /* successful, commit the pointer to idr */
1743         spin_lock_irq(&pool->lock);
1744         idr_replace(&pool->worker_idr, worker, worker->id);
1745         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1746
1747         return worker;
1748
1749 fail:
1750         if (id >= 0) {
1751                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1752                 idr_remove(&pool->worker_idr, id);
1753                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1754         }
1755         kfree(worker);
1756         return NULL;
1757 }
1758
1759 /**
1760  * start_worker - start a newly created worker
1761  * @worker: worker to start
1762  *
1763  * Make the pool aware of @worker and start it.
1764  *
1765  * CONTEXT:
1766  * spin_lock_irq(pool->lock).
1767  */
1768 static void start_worker(struct worker *worker)
1769 {
1770         worker->flags |= WORKER_STARTED;
1771         worker->pool->nr_workers++;
1772         worker_enter_idle(worker);
1773         wake_up_process(worker->task);
1774 }
1775
1776 /**
1777  * create_and_start_worker - create and start a worker for a pool
1778  * @pool: the target pool
1779  *
1780  * Grab the managership of @pool and create and start a new worker for it.
1781  */
1782 static int create_and_start_worker(struct worker_pool *pool)
1783 {
1784         struct worker *worker;
1785
1786         mutex_lock(&pool->manager_mutex);
1787
1788         worker = create_worker(pool);
1789         if (worker) {
1790                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1791                 start_worker(worker);
1792                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1793         }
1794
1795         mutex_unlock(&pool->manager_mutex);
1796
1797         return worker ? 0 : -ENOMEM;
1798 }
1799
1800 /**
1801  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1802  * @worker: worker to be destroyed
1803  *
1804  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.
1805  *
1806  * CONTEXT:
1807  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1808  */
1809 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1810 {
1811         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1812
1813         lockdep_assert_held(&pool->manager_mutex);
1814         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1815
1816         /* sanity check frenzy */
1817         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1818             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)))
1819                 return;
1820
1821         if (worker->flags & WORKER_STARTED)
1822                 pool->nr_workers--;
1823         if (worker->flags & WORKER_IDLE)
1824                 pool->nr_idle--;
1825
1826         list_del_init(&worker->entry);
1827         worker->flags |= WORKER_DIE;
1828
1829         idr_remove(&pool->worker_idr, worker->id);
1830
1831         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1832
1833         kthread_stop(worker->task);
1834         kfree(worker);
1835
1836         spin_lock_irq(&pool->lock);
1837 }
1838
1839 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1840 {
1841         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1842
1843         spin_lock_irq(&pool->lock);
1844
1845         if (too_many_workers(pool)) {
1846                 struct worker *worker;
1847                 unsigned long expires;
1848
1849                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1850                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1851                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1852
1853                 if (time_before(jiffies, expires))
1854                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1855                 else {
1856                         /* it's been idle for too long, wake up manager */
1857                         pool->flags |= POOL_MANAGE_WORKERS;
1858                         wake_up_worker(pool);
1859                 }
1860         }
1861
1862         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1863 }
1864
1865 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1866 {
1867         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1868         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1869
1870         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1871
1872         if (!wq->rescuer)
1873                 return;
1874
1875         /* mayday mayday mayday */
1876         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1877                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1878                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1879         }
1880 }
1881
1882 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1883 {
1884         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1885         struct work_struct *work;
1886
1887         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
1888         spin_lock(&pool->lock);
1889
1890         if (need_to_create_worker(pool)) {
1891                 /*
1892                  * We've been trying to create a new worker but
1893                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1894                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1895                  * rescuers.
1896                  */
1897                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1898                         send_mayday(work);
1899         }
1900
1901         spin_unlock(&pool->lock);
1902         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
1903
1904         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1905 }
1906
1907 /**
1908  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1909  * @pool: pool to create a new worker for
1910  *
1911  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1912  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1913  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1914  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1915  * possible allocation deadlock.
1916  *
1917  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1918  * may_start_working() %true.
1919  *
1920  * LOCKING:
1921  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1922  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1923  * manager.
1924  *
1925  * RETURNS:
1926  * %false if no action was taken and pool->lock stayed locked, %true
1927  * otherwise.
1928  */
1929 static bool maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1930 __releases(&pool->lock)
1931 __acquires(&pool->lock)
1932 {
1933         if (!need_to_create_worker(pool))
1934                 return false;
1935 restart:
1936         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1937
1938         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1939         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1940
1941         while (true) {
1942                 struct worker *worker;
1943
1944                 worker = create_worker(pool);
1945                 if (worker) {
1946                         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1947                         spin_lock_irq(&pool->lock);
1948                         start_worker(worker);
1949                         if (WARN_ON_ONCE(need_to_create_worker(pool)))
1950                                 goto restart;
1951                         return true;
1952                 }
1953
1954                 if (!need_to_create_worker(pool))
1955                         break;
1956
1957                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1958                 schedule_timeout(CREATE_COOLDOWN);
1959
1960                 if (!need_to_create_worker(pool))
1961                         break;
1962         }
1963
1964         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1965         spin_lock_irq(&pool->lock);
1966         if (need_to_create_worker(pool))
1967                 goto restart;
1968         return true;
1969 }
1970
1971 /**
1972  * maybe_destroy_worker - destroy workers which have been idle for a while
1973  * @pool: pool to destroy workers for
1974  *
1975  * Destroy @pool workers which have been idle for longer than
1976  * IDLE_WORKER_TIMEOUT.
1977  *
1978  * LOCKING:
1979  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1980  * multiple times.  Called only from manager.
1981  *
1982  * RETURNS:
1983  * %false if no action was taken and pool->lock stayed locked, %true
1984  * otherwise.
1985  */
1986 static bool maybe_destroy_workers(struct worker_pool *pool)
1987 {
1988         bool ret = false;
1989
1990         while (too_many_workers(pool)) {
1991                 struct worker *worker;
1992                 unsigned long expires;
1993
1994                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1995                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1996
1997                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1998                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1999                         break;
2000                 }
2001
2002                 destroy_worker(worker);
2003                 ret = true;
2004         }
2005
2006         return ret;
2007 }
2008
2009 /**
2010  * manage_workers - manage worker pool
2011  * @worker: self
2012  *
2013  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2014  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2015  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2016  *
2017  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2018  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2019  * and may_start_working() is true.
2020  *
2021  * CONTEXT:
2022  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2023  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2024  *
2025  * RETURNS:
2026  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2027  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2028  */
2029 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2030 {
2031         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2032         bool ret = false;
2033
2034         /*
2035          * Managership is governed by two mutexes - manager_arb and
2036          * manager_mutex.  manager_arb handles arbitration of manager role.
2037          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
2038          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
2039          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
2040          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
2041          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
2042          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
2043          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
2044          * actual management, the pool may stall indefinitely.
2045          *
2046          * manager_mutex is used for exclusion of actual management
2047          * operations.  The holder of manager_mutex can be sure that none
2048          * of management operations, including creation and destruction of
2049          * workers, won't take place until the mutex is released.  Because
2050          * manager_mutex doesn't interfere with manager role arbitration,
2051          * it is guaranteed that the pool's management, while may be
2052          * delayed, won't be disturbed by someone else grabbing
2053          * manager_mutex.
2054          */
2055         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
2056                 return ret;
2057
2058         /*
2059          * With manager arbitration won, manager_mutex would be free in
2060          * most cases.  trylock first without dropping @pool->lock.
2061          */
2062         if (unlikely(!mutex_trylock(&pool->manager_mutex))) {
2063                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2064                 mutex_lock(&pool->manager_mutex);
2065                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2066                 ret = true;
2067         }
2068
2069         pool->flags &= ~POOL_MANAGE_WORKERS;
2070
2071         /*
2072          * Destroy and then create so that may_start_working() is true
2073          * on return.
2074          */
2075         ret |= maybe_destroy_workers(pool);
2076         ret |= maybe_create_worker(pool);
2077
2078         mutex_unlock(&pool->manager_mutex);
2079         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
2080         return ret;
2081 }
2082
2083 /**
2084  * process_one_work - process single work
2085  * @worker: self
2086  * @work: work to process
2087  *
2088  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2089  * process a single work including synchronization against and
2090  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2091  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2092  * call this function to process a work.
2093  *
2094  * CONTEXT:
2095  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2096  */
2097 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2098 __releases(&pool->lock)
2099 __acquires(&pool->lock)
2100 {
2101         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2102         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2103         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2104         int work_color;
2105         struct worker *collision;
2106 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2107         /*
2108          * It is permissible to free the struct work_struct from
2109          * inside the function that is called from it, this we need to
2110          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2111          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2112          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2113          */
2114         struct lockdep_map lockdep_map;
2115
2116         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2117 #endif
2118         /*
2119          * Ensure we're on the correct CPU.  DISASSOCIATED test is
2120          * necessary to avoid spurious warnings from rescuers servicing the
2121          * unbound or a disassociated pool.
2122          */
2123         WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_UNBOUND) &&
2124                      !(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2125                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2126
2127         /*
2128          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2129          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2130          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2131          * currently executing one.
2132          */
2133         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2134         if (unlikely(collision)) {
2135                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2136                 return;
2137         }
2138
2139         /* claim and dequeue */
2140         debug_work_deactivate(work);
2141         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2142         worker->current_work = work;
2143         worker->current_func = work->func;
2144         worker->current_pwq = pwq;
2145         work_color = get_work_color(work);
2146
2147         list_del_init(&work->entry);
2148
2149         /*
2150          * CPU intensive works don't participate in concurrency
2151          * management.  They're the scheduler's responsibility.
2152          */
2153         if (unlikely(cpu_intensive))
2154                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE, true);
2155
2156         /*
2157          * Unbound pool isn't concurrency managed and work items should be
2158          * executed ASAP.  Wake up another worker if necessary.
2159          */
2160         if ((worker->flags & WORKER_UNBOUND) && need_more_worker(pool))
2161                 wake_up_worker(pool);
2162
2163         /*
2164          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2165          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2166          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2167          * disabled.
2168          */
2169         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2170
2171         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2172
2173         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2174         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2175         trace_workqueue_execute_start(work);
2176         worker->current_func(work);
2177         /*
2178          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2179          * point will only record its address.
2180          */
2181         trace_workqueue_execute_end(work);
2182         lock_map_release(&lockdep_map);
2183         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2184
2185         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2186                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2187                        "     last function: %pf\n",
2188                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2189                        worker->current_func);
2190                 debug_show_held_locks(current);
2191                 dump_stack();
2192         }
2193
2194         /*
2195          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2196          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2197          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2198          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2199          * stop_machine.
2200          */
2201         cond_resched();
2202
2203         spin_lock_irq(&pool->lock);
2204
2205         /* clear cpu intensive status */
2206         if (unlikely(cpu_intensive))
2207                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2208
2209         /* we're done with it, release */
2210         hash_del(&worker->hentry);
2211         worker->current_work = NULL;
2212         worker->current_func = NULL;
2213         worker->current_pwq = NULL;
2214         worker->desc_valid = false;
2215         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2216 }
2217
2218 /**
2219  * process_scheduled_works - process scheduled works
2220  * @worker: self
2221  *
2222  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2223  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2224  * fetches a work from the top and executes it.
2225  *
2226  * CONTEXT:
2227  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2228  * multiple times.
2229  */
2230 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2231 {
2232         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2233                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2234                                                 struct work_struct, entry);
2235                 process_one_work(worker, work);
2236         }
2237 }
2238
2239 /**
2240  * worker_thread - the worker thread function
2241  * @__worker: self
2242  *
2243  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2244  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2245  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2246  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2247  * will be explained in rescuer_thread().
2248  */
2249 static int worker_thread(void *__worker)
2250 {
2251         struct worker *worker = __worker;
2252         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2253
2254         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2255         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2256 woke_up:
2257         spin_lock_irq(&pool->lock);
2258
2259         /* am I supposed to die? */
2260         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2261                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2262                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2263                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2264                 return 0;
2265         }
2266
2267         worker_leave_idle(worker);
2268 recheck:
2269         /* no more worker necessary? */
2270         if (!need_more_worker(pool))
2271                 goto sleep;
2272
2273         /* do we need to manage? */
2274         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2275                 goto recheck;
2276
2277         /*
2278          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2279          * preparing to process a work or actually processing it.
2280          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2281          */
2282         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2283
2284         /*
2285          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2286          * worker or that someone else has already assumed the manager
2287          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2288          * management if applicable and concurrency management is restored
2289          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2290          */
2291         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2292
2293         do {
2294                 struct work_struct *work =
2295                         list_first_entry(&pool->worklist,
2296                                          struct work_struct, entry);
2297
2298                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2299                         /* optimization path, not strictly necessary */
2300                         process_one_work(worker, work);
2301                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2302                                 process_scheduled_works(worker);
2303                 } else {
2304                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2305                         process_scheduled_works(worker);
2306                 }
2307         } while (keep_working(pool));
2308
2309         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP, false);
2310 sleep:
2311         if (unlikely(need_to_manage_workers(pool)) && manage_workers(worker))
2312                 goto recheck;
2313
2314         /*
2315          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2316          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2317          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2318          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2319          * event.
2320          */
2321         worker_enter_idle(worker);
2322         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2323         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2324         schedule();
2325         goto woke_up;
2326 }
2327
2328 /**
2329  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2330  * @__rescuer: self
2331  *
2332  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2333  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2334  *
2335  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2336  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2337  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2338  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2339  * the problem rescuer solves.
2340  *
2341  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2342  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2343  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2344  *
2345  * This should happen rarely.
2346  */
2347 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2348 {
2349         struct worker *rescuer = __rescuer;
2350         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2351         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2352
2353         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2354
2355         /*
2356          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2357          * doesn't participate in concurrency management.
2358          */
2359         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2360 repeat:
2361         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2362
2363         if (kthread_should_stop()) {
2364                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2365                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2366                 return 0;
2367         }
2368
2369         /* see whether any pwq is asking for help */
2370         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2371
2372         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2373                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2374                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2375                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2376                 struct work_struct *work, *n;
2377
2378                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2379                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2380
2381                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2382
2383                 /* migrate to the target cpu if possible */
2384                 worker_maybe_bind_and_lock(pool);
2385                 rescuer->pool = pool;
2386
2387                 /*
2388                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2389                  * process'em.
2390                  */
2391                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
2392                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2393                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2394                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2395
2396                 process_scheduled_works(rescuer);
2397
2398                 /*
2399                  * Leave this pool.  If keep_working() is %true, notify a
2400                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2401                  * and stalling the execution.
2402                  */
2403                 if (keep_working(pool))
2404                         wake_up_worker(pool);
2405
2406                 rescuer->pool = NULL;
2407                 spin_unlock(&pool->lock);
2408                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2409         }
2410
2411         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2412
2413         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2414         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2415         schedule();
2416         goto repeat;
2417 }
2418
2419 struct wq_barrier {
2420         struct work_struct      work;
2421         struct completion       done;
2422 };
2423
2424 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2425 {
2426         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2427         complete(&barr->done);
2428 }
2429
2430 /**
2431  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2432  * @pwq: pwq to insert barrier into
2433  * @barr: wq_barrier to insert
2434  * @target: target work to attach @barr to
2435  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2436  *
2437  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2438  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2439  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2440  * cpu.
2441  *
2442  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2443  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2444  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2445  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2446  * after a work with LINKED flag set.
2447  *
2448  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2449  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2450  *
2451  * CONTEXT:
2452  * spin_lock_irq(pool->lock).
2453  */
2454 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2455                               struct wq_barrier *barr,
2456                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2457 {
2458         struct list_head *head;
2459         unsigned int linked = 0;
2460
2461         /*
2462          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2463          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2464          * checks and call back into the fixup functions where we
2465          * might deadlock.
2466          */
2467         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2468         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2469         init_completion(&barr->done);
2470
2471         /*
2472          * If @target is currently being executed, schedule the
2473          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2474          */
2475         if (worker)
2476                 head = worker->scheduled.next;
2477         else {
2478                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2479
2480                 head = target->entry.next;
2481                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2482                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2483                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2484         }
2485
2486         debug_work_activate(&barr->work);
2487         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2488                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2489 }
2490
2491 /**
2492  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2493  * @wq: workqueue being flushed
2494  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2495  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2496  *
2497  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2498  *
2499  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2500  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2501  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2502  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2503  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2504  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2505  *
2506  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2507  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2508  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2509  * is returned.
2510  *
2511  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2512  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2513  * advanced to @work_color.
2514  *
2515  * CONTEXT:
2516  * mutex_lock(wq->mutex).
2517  *
2518  * RETURNS:
2519  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2520  * otherwise.
2521  */
2522 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2523                                       int flush_color, int work_color)
2524 {
2525         bool wait = false;
2526         struct pool_workqueue *pwq;
2527
2528         if (flush_color >= 0) {
2529                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2530                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2531         }
2532
2533         for_each_pwq(pwq, wq) {
2534                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2535
2536                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2537
2538                 if (flush_color >= 0) {
2539                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2540
2541                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2542                                 pwq->flush_color = flush_color;
2543                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2544                                 wait = true;
2545                         }
2546                 }
2547
2548                 if (work_color >= 0) {
2549                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2550                         pwq->work_color = work_color;
2551                 }
2552
2553                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2554         }
2555
2556         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2557                 complete(&wq->first_flusher->done);
2558
2559         return wait;
2560 }
2561
2562 /**
2563  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2564  * @wq: workqueue to flush
2565  *
2566  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2567  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2568  */
2569 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2570 {
2571         struct wq_flusher this_flusher = {
2572                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2573                 .flush_color = -1,
2574                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2575         };
2576         int next_color;
2577
2578         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2579         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2580
2581         mutex_lock(&wq->mutex);
2582
2583         /*
2584          * Start-to-wait phase
2585          */
2586         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2587
2588         if (next_color != wq->flush_color) {
2589                 /*
2590                  * Color space is not full.  The current work_color
2591                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2592                  * by one.
2593                  */
2594                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2595                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2596                 wq->work_color = next_color;
2597
2598                 if (!wq->first_flusher) {
2599                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2600                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2601
2602                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2603
2604                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2605                                                        wq->work_color)) {
2606                                 /* nothing to flush, done */
2607                                 wq->flush_color = next_color;
2608                                 wq->first_flusher = NULL;
2609                                 goto out_unlock;
2610                         }
2611                 } else {
2612                         /* wait in queue */
2613                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2614                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2615                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2616                 }
2617         } else {
2618                 /*
2619                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2620                  * The next flush completion will assign us
2621                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2622                  */
2623                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2624         }
2625
2626         mutex_unlock(&wq->mutex);
2627
2628         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2629
2630         /*
2631          * Wake-up-and-cascade phase
2632          *
2633          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2634          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2635          */
2636         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2637                 return;
2638
2639         mutex_lock(&wq->mutex);
2640
2641         /* we might have raced, check again with mutex held */
2642         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2643                 goto out_unlock;
2644
2645         wq->first_flusher = NULL;
2646
2647         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2648         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2649
2650         while (true) {
2651                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2652
2653                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2654                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2655                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2656                                 break;
2657                         list_del_init(&next->list);
2658                         complete(&next->done);
2659                 }
2660
2661                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2662                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2663
2664                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2665                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2666
2667                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2668                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2669                         /*
2670                          * Assign the same color to all overflowed
2671                          * flushers, advance work_color and append to
2672                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2673                          * phase for these overflowed flushers.
2674                          */
2675                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2676                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2677
2678                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2679
2680                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2681                                               &wq->flusher_queue);
2682                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2683                 }
2684
2685                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2686                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2687                         break;
2688                 }
2689
2690                 /*
2691                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2692                  * the new first flusher and arm pwqs.
2693                  */
2694                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2695                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2696
2697                 list_del_init(&next->list);
2698                 wq->first_flusher = next;
2699
2700                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2701                         break;
2702
2703                 /*
2704                  * Meh... this color is already done, clear first
2705                  * flusher and repeat cascading.
2706                  */
2707                 wq->first_flusher = NULL;
2708         }
2709
2710 out_unlock:
2711         mutex_unlock(&wq->mutex);
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2714
2715 /**
2716  * drain_workqueue - drain a workqueue
2717  * @wq: workqueue to drain
2718  *
2719  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2720  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2721  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2722  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2723  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2724  * takes too long.
2725  */
2726 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2727 {
2728         unsigned int flush_cnt = 0;
2729         struct pool_workqueue *pwq;
2730
2731         /*
2732          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2733          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2734          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2735          */
2736         mutex_lock(&wq->mutex);
2737         if (!wq->nr_drainers++)
2738                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2739         mutex_unlock(&wq->mutex);
2740 reflush:
2741         flush_workqueue(wq);
2742
2743         mutex_lock(&wq->mutex);
2744
2745         for_each_pwq(pwq, wq) {
2746                 bool drained;
2747
2748                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2749                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2750                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2751
2752                 if (drained)
2753                         continue;
2754
2755                 if (++flush_cnt == 10 ||
2756                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2757                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2758                                 wq->name, flush_cnt);
2759
2760                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2761                 goto reflush;
2762         }
2763
2764         if (!--wq->nr_drainers)
2765                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2766         mutex_unlock(&wq->mutex);
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2769
2770 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2771 {
2772         struct worker *worker = NULL;
2773         struct worker_pool *pool;
2774         struct pool_workqueue *pwq;
2775
2776         might_sleep();
2777
2778         local_irq_disable();
2779         pool = get_work_pool(work);
2780         if (!pool) {
2781                 local_irq_enable();
2782                 return false;
2783         }
2784
2785         spin_lock(&pool->lock);
2786         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2787         pwq = get_work_pwq(work);
2788         if (pwq) {
2789                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2790                         goto already_gone;
2791         } else {
2792                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2793                 if (!worker)
2794                         goto already_gone;
2795                 pwq = worker->current_pwq;
2796         }
2797
2798         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2799         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2800
2801         /*
2802          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2803          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2804          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2805          * access.
2806          */
2807         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2808                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2809         else
2810                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2811         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2812
2813         return true;
2814 already_gone:
2815         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2816         return false;
2817 }
2818
2819 /**
2820  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2821  * @work: the work to flush
2822  *
2823  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2824  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2825  *
2826  * RETURNS:
2827  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2828  * %false if it was already idle.
2829  */
2830 bool flush_work(struct work_struct *work)
2831 {
2832         struct wq_barrier barr;
2833
2834         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2835         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2836
2837         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2838                 wait_for_completion(&barr.done);
2839                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2840                 return true;
2841         } else {
2842                 return false;
2843         }
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2846
2847 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2848 {
2849         unsigned long flags;
2850         int ret;
2851
2852         do {
2853                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2854                 /*
2855                  * If someone else is canceling, wait for the same event it
2856                  * would be waiting for before retrying.
2857                  */
2858                 if (unlikely(ret == -ENOENT))
2859                         flush_work(work);
2860         } while (unlikely(ret < 0));
2861
2862         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2863         mark_work_canceling(work);
2864         local_irq_restore(flags);
2865
2866         flush_work(work);
2867         clear_work_data(work);
2868         return ret;
2869 }
2870
2871 /**
2872  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2873  * @work: the work to cancel
2874  *
2875  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2876  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2877  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2878  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2879  *
2880  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2881  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2882  *
2883  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2884  * queued can't be destroyed before this function returns.
2885  *
2886  * RETURNS:
2887  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2888  */
2889 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2890 {
2891         return __cancel_work_timer(work, false);
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2894
2895 /**
2896  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2897  * @dwork: the delayed work to flush
2898  *
2899  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2900  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2901  * considers the last queueing instance of @dwork.
2902  *
2903  * RETURNS:
2904  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2905  * %false if it was already idle.
2906  */
2907 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2908 {
2909         local_irq_disable();
2910         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2911                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2912         local_irq_enable();
2913         return flush_work(&dwork->work);
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2916
2917 /**
2918  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2919  * @dwork: delayed_work to cancel
2920  *
2921  * Kill off a pending delayed_work.  Returns %true if @dwork was pending
2922  * and canceled; %false if wasn't pending.  Note that the work callback
2923  * function may still be running on return, unless it returns %true and the
2924  * work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or use
2925  * cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2926  *
2927  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2928  */
2929 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2930 {
2931         unsigned long flags;
2932         int ret;
2933
2934         do {
2935                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2936         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2937
2938         if (unlikely(ret < 0))
2939                 return false;
2940
2941         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2942                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2943         local_irq_restore(flags);
2944         return ret;
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2947
2948 /**
2949  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2950  * @dwork: the delayed work cancel
2951  *
2952  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2953  *
2954  * RETURNS:
2955  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2956  */
2957 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2958 {
2959         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2960 }
2961 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2962
2963 /**
2964  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2965  * @func: the function to call
2966  *
2967  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2968  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2969  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2970  *
2971  * RETURNS:
2972  * 0 on success, -errno on failure.
2973  */
2974 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2975 {
2976         int cpu;
2977         struct work_struct __percpu *works;
2978
2979         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2980         if (!works)
2981                 return -ENOMEM;
2982
2983         get_online_cpus();
2984
2985         for_each_online_cpu(cpu) {
2986                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2987
2988                 INIT_WORK(work, func);
2989                 schedule_work_on(cpu, work);
2990         }
2991
2992         for_each_online_cpu(cpu)
2993                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2994
2995         put_online_cpus();
2996         free_percpu(works);
2997         return 0;
2998 }
2999
3000 /**
3001  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
3002  *
3003  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
3004  * completion.
3005  *
3006  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
3007  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
3008  * will lead to deadlock:
3009  *
3010  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
3011  *      a lock held by your code or its caller.
3012  *
3013  *      Your code is running in the context of a work routine.
3014  *
3015  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
3016  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
3017  * what locks they need, which you have no control over.
3018  *
3019  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
3020  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
3021  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
3022  * cancel_work_sync() instead.
3023  */
3024 void flush_scheduled_work(void)
3025 {
3026         flush_workqueue(system_wq);
3027 }
3028 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
3029
3030 /**
3031  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3032  * @fn:         the function to execute
3033  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3034  *              be available when the work executes)
3035  *
3036  * Executes the function immediately if process context is available,
3037  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3038  *
3039  * Returns:     0 - function was executed
3040  *              1 - function was scheduled for execution
3041  */
3042 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3043 {
3044         if (!in_interrupt()) {
3045                 fn(&ew->work);
3046                 return 0;
3047         }
3048
3049         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3050         schedule_work(&ew->work);
3051
3052         return 1;
3053 }
3054 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3055
3056 #ifdef CONFIG_SYSFS
3057 /*
3058  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
3059  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
3060  * following attributes.
3061  *
3062  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
3063  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
3064  *
3065  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
3066  *
3067  *  id          RO int  : the associated pool ID
3068  *  nice        RW int  : nice value of the workers
3069  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
3070  */
3071 struct wq_device {
3072         struct workqueue_struct         *wq;
3073         struct device                   dev;
3074 };
3075
3076 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
3077 {
3078         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
3079
3080         return wq_dev->wq;
3081 }
3082
3083 static ssize_t wq_per_cpu_show(struct device *dev,
3084                                struct device_attribute *attr, char *buf)
3085 {
3086         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3087
3088         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
3089 }
3090
3091 static ssize_t wq_max_active_show(struct device *dev,
3092                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
3093 {
3094         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3095
3096         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
3097 }
3098
3099 static ssize_t wq_max_active_store(struct device *dev,
3100                                    struct device_attribute *attr,
3101                                    const char *buf, size_t count)
3102 {
3103         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3104         int val;
3105
3106         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
3107                 return -EINVAL;
3108
3109         workqueue_set_max_active(wq, val);
3110         return count;
3111 }
3112
3113 static struct device_attribute wq_sysfs_attrs[] = {
3114         __ATTR(per_cpu, 0444, wq_per_cpu_show, NULL),
3115         __ATTR(max_active, 0644, wq_max_active_show, wq_max_active_store),
3116         __ATTR_NULL,
3117 };
3118
3119 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
3120                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
3121 {
3122         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3123         const char *delim = "";
3124         int node, written = 0;
3125
3126         rcu_read_lock_sched();
3127         for_each_node(node) {
3128                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
3129                                      "%s%d:%d", delim, node,
3130                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
3131                 delim = " ";
3132         }
3133         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3134         rcu_read_unlock_sched();
3135
3136         return written;
3137 }
3138
3139 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3140                             char *buf)
3141 {
3142         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3143         int written;
3144
3145         mutex_lock(&wq->mutex);
3146         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
3147         mutex_unlock(&wq->mutex);
3148
3149         return written;
3150 }
3151
3152 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
3153 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
3154 {
3155         struct workqueue_attrs *attrs;
3156
3157         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3158         if (!attrs)
3159                 return NULL;
3160
3161         mutex_lock(&wq->mutex);
3162         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
3163         mutex_unlock(&wq->mutex);
3164         return attrs;
3165 }
3166
3167 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3168                              const char *buf, size_t count)
3169 {
3170         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3171         struct workqueue_attrs *attrs;
3172         int ret;
3173
3174         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3175         if (!attrs)
3176                 return -ENOMEM;
3177
3178         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
3179             attrs->nice >= -20 && attrs->nice <= 19)
3180                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3181         else
3182                 ret = -EINVAL;
3183
3184         free_workqueue_attrs(attrs);
3185         return ret ?: count;
3186 }
3187
3188 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
3189                                struct device_attribute *attr, char *buf)
3190 {
3191         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3192         int written;
3193
3194         mutex_lock(&wq->mutex);
3195         written = cpumask_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, wq->unbound_attrs->cpumask);
3196         mutex_unlock(&wq->mutex);
3197
3198         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3199         return written;
3200 }
3201
3202 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
3203                                 struct device_attribute *attr,
3204                                 const char *buf, size_t count)
3205 {
3206         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3207         struct workqueue_attrs *attrs;
3208         int ret;
3209
3210         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3211         if (!attrs)
3212                 return -ENOMEM;
3213
3214         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
3215         if (!ret)
3216                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3217
3218         free_workqueue_attrs(attrs);
3219         return ret ?: count;
3220 }
3221
3222 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3223                             char *buf)
3224 {
3225         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3226         int written;
3227
3228         mutex_lock(&wq->mutex);
3229         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
3230                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
3231         mutex_unlock(&wq->mutex);
3232
3233         return written;
3234 }
3235
3236 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3237                              const char *buf, size_t count)
3238 {
3239         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3240         struct workqueue_attrs *attrs;
3241         int v, ret;
3242
3243         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3244         if (!attrs)
3245                 return -ENOMEM;
3246
3247         ret = -EINVAL;
3248         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
3249                 attrs->no_numa = !v;
3250                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3251         }
3252
3253         free_workqueue_attrs(attrs);
3254         return ret ?: count;
3255 }
3256
3257 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
3258         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
3259         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
3260         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
3261         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
3262         __ATTR_NULL,
3263 };
3264
3265 static struct bus_type wq_subsys = {
3266         .name                           = "workqueue",
3267         .dev_attrs                      = wq_sysfs_attrs,
3268 };
3269
3270 static int __init wq_sysfs_init(void)
3271 {
3272         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
3273 }
3274 core_initcall(wq_sysfs_init);
3275
3276 static void wq_device_release(struct device *dev)
3277 {
3278         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
3279
3280         kfree(wq_dev);
3281 }
3282
3283 /**
3284  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
3285  * @wq: the workqueue to register
3286  *
3287  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
3288  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
3289  * which is the preferred method.
3290  *
3291  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
3292  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
3293  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
3294  * attributes.
3295  *
3296  * Returns 0 on success, -errno on failure.
3297  */
3298 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
3299 {
3300         struct wq_device *wq_dev;
3301         int ret;
3302
3303         /*
3304          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applyting
3305          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
3306          * workqueues.
3307          */
3308         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
3309                 return -EINVAL;
3310
3311         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
3312         if (!wq_dev)
3313                 return -ENOMEM;
3314
3315         wq_dev->wq = wq;
3316         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
3317         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
3318         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
3319
3320         /*
3321          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
3322          * everything is ready.
3323          */
3324         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
3325
3326         ret = device_register(&wq_dev->dev);
3327         if (ret) {
3328                 kfree(wq_dev);
3329                 wq->wq_dev = NULL;
3330                 return ret;
3331         }
3332
3333         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
3334                 struct device_attribute *attr;
3335
3336                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
3337                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
3338                         if (ret) {
3339                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
3340                                 wq->wq_dev = NULL;
3341                                 return ret;
3342                         }
3343                 }
3344         }
3345
3346         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
3347         return 0;
3348 }
3349
3350 /**
3351  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
3352  * @wq: the workqueue to unregister
3353  *
3354  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
3355  */
3356 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
3357 {
3358         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
3359
3360         if (!wq->wq_dev)
3361                 return;
3362
3363         wq->wq_dev = NULL;
3364         device_unregister(&wq_dev->dev);
3365 }
3366 #else   /* CONFIG_SYSFS */
3367 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
3368 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
3369
3370 /**
3371  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3372  * @attrs: workqueue_attrs to free
3373  *
3374  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3375  */
3376 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3377 {
3378         if (attrs) {
3379                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3380                 kfree(attrs);
3381         }
3382 }
3383
3384 /**
3385  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3386  * @gfp_mask: allocation mask to use
3387  *
3388  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3389  * return it.  Returns NULL on failure.
3390  */
3391 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3392 {
3393         struct workqueue_attrs *attrs;
3394
3395         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3396         if (!attrs)
3397                 goto fail;
3398         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3399                 goto fail;
3400
3401         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3402         return attrs;
3403 fail:
3404         free_workqueue_attrs(attrs);
3405         return NULL;
3406 }
3407
3408 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3409                                  const struct workqueue_attrs *from)
3410 {
3411         to->nice = from->nice;
3412         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3413         /*
3414          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3415          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3416          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3417          */
3418         to->no_numa = from->no_numa;
3419 }
3420
3421 /* hash value of the content of @attr */
3422 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3423 {
3424         u32 hash = 0;
3425
3426         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3427         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3428                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3429         return hash;
3430 }
3431
3432 /* content equality test */
3433 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3434                           const struct workqueue_attrs *b)
3435 {
3436         if (a->nice != b->nice)
3437                 return false;
3438         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3439                 return false;
3440         return true;
3441 }
3442
3443 /**
3444  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3445  * @pool: worker_pool to initialize
3446  *
3447  * Initiailize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3448  * Returns 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3449  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3450  * on @pool safely to release it.
3451  */
3452 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3453 {
3454         spin_lock_init(&pool->lock);
3455         pool->id = -1;
3456         pool->cpu = -1;
3457         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3458         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3459         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3460         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3461         hash_init(pool->busy_hash);
3462
3463         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3464         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3465         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3466
3467         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3468                     (unsigned long)pool);
3469
3470         mutex_init(&pool->manager_arb);
3471         mutex_init(&pool->manager_mutex);
3472         idr_init(&pool->worker_idr);
3473
3474         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3475         pool->refcnt = 1;
3476
3477         /* shouldn't fail above this point */
3478         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3479         if (!pool->attrs)
3480                 return -ENOMEM;
3481         return 0;
3482 }
3483
3484 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3485 {
3486         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3487
3488         idr_destroy(&pool->worker_idr);
3489         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3490         kfree(pool);
3491 }
3492
3493 /**
3494  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3495  * @pool: worker_pool to put
3496  *
3497  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3498  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3499  * and this function should be able to release pools which went through,
3500  * successfully or not, init_worker_pool().
3501  *
3502  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3503  */
3504 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3505 {
3506         struct worker *worker;
3507
3508         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3509
3510         if (--pool->refcnt)
3511                 return;
3512
3513         /* sanity checks */
3514         if (WARN_ON(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) ||
3515             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3516                 return;
3517
3518         /* release id and unhash */
3519         if (pool->id >= 0)
3520                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3521         hash_del(&pool->hash_node);
3522
3523         /*
3524          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3525          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3526          * manager_mutex.
3527          */
3528         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3529         mutex_lock(&pool->manager_mutex);
3530         spin_lock_irq(&pool->lock);
3531
3532         while ((worker = first_worker(pool)))
3533                 destroy_worker(worker);
3534         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3535
3536         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3537         mutex_unlock(&pool->manager_mutex);
3538         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3539
3540         /* shut down the timers */
3541         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3542         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3543
3544         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3545         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3546 }
3547
3548 /**
3549  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3550  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3551  *
3552  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3553  * reference count and return it.  If there already is a matching
3554  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3555  * create a new one.  On failure, returns NULL.
3556  *
3557  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3558  */
3559 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3560 {
3561         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3562         struct worker_pool *pool;
3563         int node;
3564
3565         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3566
3567         /* do we already have a matching pool? */
3568         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3569                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3570                         pool->refcnt++;
3571                         goto out_unlock;
3572                 }
3573         }
3574
3575         /* nope, create a new one */
3576         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3577         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3578                 goto fail;
3579
3580         if (workqueue_freezing)
3581                 pool->flags |= POOL_FREEZING;
3582
3583         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3584         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3585
3586         /*
3587          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3588          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3589          */
3590         pool->attrs->no_numa = false;
3591
3592         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3593         if (wq_numa_enabled) {
3594                 for_each_node(node) {
3595                         if (cpumask_subset(pool->attrs->cpumask,
3596                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3597                                 pool->node = node;
3598                                 break;
3599                         }
3600                 }
3601         }
3602
3603         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3604                 goto fail;
3605
3606         /* create and start the initial worker */
3607         if (create_and_start_worker(pool) < 0)
3608                 goto fail;
3609
3610         /* install */
3611         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3612 out_unlock:
3613         return pool;
3614 fail:
3615         if (pool)
3616                 put_unbound_pool(pool);
3617         return NULL;
3618 }
3619
3620 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3621 {
3622         kmem_cache_free(pwq_cache,
3623                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3624 }
3625
3626 /*
3627  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3628  * and needs to be destroyed.
3629  */
3630 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3631 {
3632         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3633                                                   unbound_release_work);
3634         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3635         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3636         bool is_last;
3637
3638         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3639                 return;
3640
3641         /*
3642          * Unlink @pwq.  Synchronization against wq->mutex isn't strictly
3643          * necessary on release but do it anyway.  It's easier to verify
3644          * and consistent with the linking path.
3645          */
3646         mutex_lock(&wq->mutex);
3647         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3648         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3649         mutex_unlock(&wq->mutex);
3650
3651         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3652         put_unbound_pool(pool);
3653         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3654
3655         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3656
3657         /*
3658          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3659          * is gonna access it anymore.  Free it.
3660          */
3661         if (is_last) {
3662                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3663                 kfree(wq);
3664         }
3665 }
3666
3667 /**
3668  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3669  * @pwq: target pool_workqueue
3670  *
3671  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3672  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3673  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3674  */
3675 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3676 {
3677         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3678         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3679
3680         /* for @wq->saved_max_active */
3681         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3682
3683         /* fast exit for non-freezable wqs */
3684         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3685                 return;
3686
3687         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3688
3689         if (!freezable || !(pwq->pool->flags & POOL_FREEZING)) {
3690                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3691
3692                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3693                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3694                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3695
3696                 /*
3697                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3698                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3699                  */
3700                 wake_up_worker(pwq->pool);
3701         } else {
3702                 pwq->max_active = 0;
3703         }
3704
3705         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3706 }
3707
3708 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3709 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3710                      struct worker_pool *pool)
3711 {
3712         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3713
3714         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3715
3716         pwq->pool = pool;
3717         pwq->wq = wq;
3718         pwq->flush_color = -1;
3719         pwq->refcnt = 1;
3720         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3721         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3722         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3723         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3724 }
3725
3726 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3727 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3728 {
3729         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3730
3731         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3732
3733         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3734         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3735                 return;
3736
3737         /*
3738          * Set the matching work_color.  This is synchronized with
3739          * wq->mutex to avoid confusing flush_workqueue().
3740          */
3741         pwq->work_color = wq->work_color;
3742
3743         /* sync max_active to the current setting */
3744         pwq_adjust_max_active(pwq);
3745
3746         /* link in @pwq */
3747         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3748 }
3749
3750 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3751 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3752                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3753 {
3754         struct worker_pool *pool;
3755         struct pool_workqueue *pwq;
3756
3757         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3758
3759         pool = get_unbound_pool(attrs);
3760         if (!pool)
3761                 return NULL;
3762
3763         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3764         if (!pwq) {
3765                 put_unbound_pool(pool);
3766                 return NULL;
3767         }
3768
3769         init_pwq(pwq, wq, pool);
3770         return pwq;
3771 }
3772
3773 /* undo alloc_unbound_pwq(), used only in the error path */
3774 static void free_unbound_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3775 {
3776         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3777
3778         if (pwq) {
3779                 put_unbound_pool(pwq->pool);
3780                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
3781         }
3782 }
3783
3784 /**
3785  * wq_calc_node_mask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3786  * @attrs: the wq_attrs of interest
3787  * @node: the target NUMA node
3788  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3789  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3790  *
3791  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3792  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3793  * calculation.  The result is stored in @cpumask.  This function returns
3794  * %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3795  * %false if equal.
3796  *
3797  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3798  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3799  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3800  * @attrs->cpumask.
3801  *
3802  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3803  * stable.
3804  */
3805 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3806                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3807 {
3808         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3809                 goto use_dfl;
3810
3811         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3812         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3813         if (cpu_going_down >= 0)
3814                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3815
3816         if (cpumask_empty(cpumask))
3817                 goto use_dfl;
3818
3819         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3820         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3821         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3822
3823 use_dfl:
3824         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3825         return false;
3826 }
3827
3828 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3829 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3830                                                    int node,
3831                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3832 {
3833         struct pool_workqueue *old_pwq;
3834
3835         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3836
3837         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3838         link_pwq(pwq);
3839
3840         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3841         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3842         return old_pwq;
3843 }
3844
3845 /**
3846  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3847  * @wq: the target workqueue
3848  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3849  *
3850  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3851  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3852  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3853  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3854  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3855  * back-to-back will stay on its current pwq.
3856  *
3857  * Performs GFP_KERNEL allocations.  Returns 0 on success and -errno on
3858  * failure.
3859  */
3860 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3861                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3862 {
3863         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3864         struct pool_workqueue **pwq_tbl, *dfl_pwq;
3865         int node, ret;
3866
3867         /* only unbound workqueues can change attributes */
3868         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3869                 return -EINVAL;
3870
3871         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3872         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3873                 return -EINVAL;
3874
3875         pwq_tbl = kzalloc(wq_numa_tbl_len * sizeof(pwq_tbl[0]), GFP_KERNEL);
3876         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3877         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3878         if (!pwq_tbl || !new_attrs || !tmp_attrs)
3879                 goto enomem;
3880
3881         /* make a copy of @attrs and sanitize it */
3882         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3883         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3884
3885         /*
3886          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3887          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3888          * pools.
3889          */
3890         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3891
3892         /*
3893          * CPUs should stay stable across pwq creations and installations.
3894          * Pin CPUs, determine the target cpumask for each node and create
3895          * pwqs accordingly.
3896          */
3897         get_online_cpus();
3898
3899         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3900
3901         /*
3902          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3903          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3904          * it even if we don't use it immediately.
3905          */
3906         dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3907         if (!dfl_pwq)
3908                 goto enomem_pwq;
3909
3910         for_each_node(node) {
3911                 if (wq_calc_node_cpumask(attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3912                         pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3913                         if (!pwq_tbl[node])
3914                                 goto enomem_pwq;
3915                 } else {
3916                         dfl_pwq->refcnt++;
3917                         pwq_tbl[node] = dfl_pwq;
3918                 }
3919         }
3920
3921         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3922
3923         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3924         mutex_lock(&wq->mutex);
3925
3926         copy_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs, new_attrs);
3927
3928         /* save the previous pwq and install the new one */
3929         for_each_node(node)
3930                 pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq_tbl[node]);
3931
3932         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3933         link_pwq(dfl_pwq);
3934         swap(wq->dfl_pwq, dfl_pwq);
3935
3936         mutex_unlock(&wq->mutex);
3937
3938         /* put the old pwqs */
3939         for_each_node(node)
3940                 put_pwq_unlocked(pwq_tbl[node]);
3941         put_pwq_unlocked(dfl_pwq);
3942
3943         put_online_cpus();
3944         ret = 0;
3945         /* fall through */
3946 out_free:
3947         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3948         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3949         kfree(pwq_tbl);
3950         return ret;
3951
3952 enomem_pwq:
3953         free_unbound_pwq(dfl_pwq);
3954         for_each_node(node)
3955                 if (pwq_tbl && pwq_tbl[node] != dfl_pwq)
3956                         free_unbound_pwq(pwq_tbl[node]);
3957         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3958         put_online_cpus();
3959 enomem:
3960         ret = -ENOMEM;
3961         goto out_free;
3962 }
3963
3964 /**
3965  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3966  * @wq: the target workqueue
3967  * @cpu: the CPU coming up or going down
3968  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3969  *
3970  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3971  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3972  * @wq accordingly.
3973  *
3974  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3975  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3976  * correct.
3977  *
3978  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3979  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3980  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3981  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3982  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3983  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3984  * CPU_DOWN_PREPARE.
3985  */
3986 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3987                                    bool online)
3988 {
3989         int node = cpu_to_node(cpu);
3990         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3991         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3992         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3993         cpumask_t *cpumask;
3994
3995         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3996
3997         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3998                 return;
3999
4000         /*
4001          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4002          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4003          * CPU hotplug exclusion.
4004          */
4005         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4006         cpumask = target_attrs->cpumask;
4007
4008         mutex_lock(&wq->mutex);
4009         if (wq->unbound_attrs->no_numa)
4010                 goto out_unlock;
4011
4012         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4013         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4014
4015         /*
4016          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4017          * different from wq's, we need to compare it to @pwq's and create
4018          * a new one if they don't match.  If the target cpumask equals
4019          * wq's, the default pwq should be used.  If @pwq is already the
4020          * default one, nothing to do; otherwise, install the default one.
4021          */
4022         if (wq_calc_node_cpumask(wq->unbound_attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4023                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4024                         goto out_unlock;
4025         } else {
4026                 if (pwq == wq->dfl_pwq)
4027                         goto out_unlock;
4028                 else
4029                         goto use_dfl_pwq;
4030         }
4031
4032         mutex_unlock(&wq->mutex);
4033
4034         /* create a new pwq */
4035         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4036         if (!pwq) {
4037                 pr_warning("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4038                            wq->name);
4039                 goto out_unlock;
4040         }
4041
4042         /*
4043          * Install the new pwq.  As this function is called only from CPU
4044          * hotplug callbacks and applying a new attrs is wrapped with
4045          * get/put_online_cpus(), @wq->unbound_attrs couldn't have changed
4046          * inbetween.
4047          */
4048         mutex_lock(&wq->mutex);
4049         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4050         goto out_unlock;
4051
4052 use_dfl_pwq:
4053         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4054         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4055         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4056         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4057 out_unlock:
4058         mutex_unlock(&wq->mutex);
4059         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4060 }
4061
4062 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4063 {
4064         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4065         int cpu, ret;
4066
4067         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4068                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4069                 if (!wq->cpu_pwqs)
4070                         return -ENOMEM;
4071
4072                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4073                         struct pool_workqueue *pwq =
4074                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4075                         struct worker_pool *cpu_pools =
4076                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4077
4078                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4079
4080                         mutex_lock(&wq->mutex);
4081                         link_pwq(pwq);
4082                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4083                 }
4084                 return 0;
4085         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4086                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4087                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4088                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4089                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4090                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4091                 return ret;
4092         } else {
4093                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4094         }
4095 }
4096
4097 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4098                                const char *name)
4099 {
4100         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4101
4102         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4103                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4104                         max_active, name, 1, lim);
4105
4106         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4107 }
4108
4109 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
4110                                                unsigned int flags,
4111                                                int max_active,
4112                                                struct lock_class_key *key,
4113                                                const char *lock_name, ...)
4114 {
4115         size_t tbl_size = 0;
4116         va_list args;
4117         struct workqueue_struct *wq;
4118         struct pool_workqueue *pwq;
4119
4120         /* allocate wq and format name */
4121         if (flags & WQ_UNBOUND)
4122                 tbl_size = wq_numa_tbl_len * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4123
4124         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4125         if (!wq)
4126                 return NULL;
4127
4128         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4129                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4130                 if (!wq->unbound_attrs)
4131                         goto err_free_wq;
4132         }
4133
4134         va_start(args, lock_name);
4135         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4136         va_end(args);
4137
4138         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4139         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4140
4141         /* init wq */
4142         wq->flags = flags;
4143         wq->saved_max_active = max_active;
4144         mutex_init(&wq->mutex);
4145         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4146         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4147         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4148         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4149         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4150
4151         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
4152         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4153
4154         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4155                 goto err_free_wq;
4156
4157         /*
4158          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
4159          * have a rescuer to guarantee forward progress.
4160          */
4161         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
4162                 struct worker *rescuer;
4163
4164                 rescuer = alloc_worker();
4165                 if (!rescuer)
4166                         goto err_destroy;
4167
4168                 rescuer->rescue_wq = wq;
4169                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
4170                                                wq->name);
4171                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4172                         kfree(rescuer);
4173                         goto err_destroy;
4174                 }
4175
4176                 wq->rescuer = rescuer;
4177                 rescuer->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
4178                 wake_up_process(rescuer->task);
4179         }
4180
4181         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4182                 goto err_destroy;
4183
4184         /*
4185          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4186          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4187          * list.
4188          */
4189         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4190
4191         mutex_lock(&wq->mutex);
4192         for_each_pwq(pwq, wq)
4193                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4194         mutex_unlock(&wq->mutex);
4195
4196         list_add(&wq->list, &workqueues);
4197
4198         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4199
4200         return wq;
4201
4202 err_free_wq:
4203         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4204         kfree(wq);
4205         return NULL;
4206 err_destroy:
4207         destroy_workqueue(wq);
4208         return NULL;
4209 }
4210 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4211
4212 /**
4213  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4214  * @wq: target workqueue
4215  *
4216  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4217  */
4218 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4219 {
4220         struct pool_workqueue *pwq;
4221         int node;
4222
4223         /* drain it before proceeding with destruction */
4224         drain_workqueue(wq);
4225
4226         /* sanity checks */
4227         mutex_lock(&wq->mutex);
4228         for_each_pwq(pwq, wq) {
4229                 int i;
4230
4231                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4232                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4233                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4234                                 return;
4235                         }
4236                 }
4237
4238                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4239                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4240                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4241                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4242                         return;
4243                 }
4244         }
4245         mutex_unlock(&wq->mutex);
4246
4247         /*
4248          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4249          * flushing is complete in case freeze races us.
4250          */
4251         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4252         list_del_init(&wq->list);
4253         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4254
4255         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4256
4257         if (wq->rescuer) {
4258                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4259                 kfree(wq->rescuer);
4260                 wq->rescuer = NULL;
4261         }
4262
4263         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4264                 /*
4265                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4266                  * free the pwqs and wq.
4267                  */
4268                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
4269                 kfree(wq);
4270         } else {
4271                 /*
4272                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4273                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4274                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4275                  */
4276                 for_each_node(node) {
4277                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4278                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4279                         put_pwq_unlocked(pwq);
4280                 }
4281
4282                 /*
4283                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4284                  * put.  Don't access it afterwards.
4285                  */
4286                 pwq = wq->dfl_pwq;
4287                 wq->dfl_pwq = NULL;
4288                 put_pwq_unlocked(pwq);
4289         }
4290 }
4291 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4292
4293 /**
4294  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4295  * @wq: target workqueue
4296  * @max_active: new max_active value.
4297  *
4298  * Set max_active of @wq to @max_active.
4299  *
4300  * CONTEXT:
4301  * Don't call from IRQ context.
4302  */
4303 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4304 {
4305         struct pool_workqueue *pwq;
4306
4307         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4308         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
4309                 return;
4310
4311         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4312
4313         mutex_lock(&wq->mutex);
4314
4315         wq->saved_max_active = max_active;
4316
4317         for_each_pwq(pwq, wq)
4318                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4319
4320         mutex_unlock(&wq->mutex);
4321 }
4322 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4323
4324 /**
4325  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4326  *
4327  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4328  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4329  */
4330 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4331 {
4332         struct worker *worker = current_wq_worker();
4333
4334         return worker && worker->rescue_wq;
4335 }
4336
4337 /**
4338  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4339  * @cpu: CPU in question
4340  * @wq: target workqueue
4341  *
4342  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4343  * no synchronization around this function and the test result is
4344  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4345  *
4346  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4347  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4348  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4349  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4350  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4351  *
4352  * RETURNS:
4353  * %true if congested, %false otherwise.
4354  */
4355 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4356 {
4357         struct pool_workqueue *pwq;
4358         bool ret;
4359
4360         rcu_read_lock_sched();
4361
4362         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4363                 cpu = smp_processor_id();
4364
4365         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4366                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4367         else
4368                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4369
4370         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4371         rcu_read_unlock_sched();
4372
4373         return ret;
4374 }
4375 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4376
4377 /**
4378  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4379  * @work: the work to be tested
4380  *
4381  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4382  * synchronization around this function and the test result is
4383  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4384  *
4385  * RETURNS:
4386  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4387  */
4388 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4389 {
4390         struct worker_pool *pool;
4391         unsigned long flags;
4392         unsigned int ret = 0;
4393
4394         if (work_pending(work))
4395                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4396
4397         local_irq_save(flags);
4398         pool = get_work_pool(work);
4399         if (pool) {
4400                 spin_lock(&pool->lock);
4401                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4402                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4403                 spin_unlock(&pool->lock);
4404         }
4405         local_irq_restore(flags);
4406
4407         return ret;
4408 }
4409 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4410
4411 /**
4412  * set_worker_desc - set description for the current work item
4413  * @fmt: printf-style format string
4414  * @...: arguments for the format string
4415  *
4416  * This function can be called by a running work function to describe what
4417  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4418  * information will be printed out together to help debugging.  The
4419  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4420  */
4421 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4422 {
4423         struct worker *worker = current_wq_worker();
4424         va_list args;
4425
4426         if (worker) {
4427                 va_start(args, fmt);
4428                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4429                 va_end(args);
4430                 worker->desc_valid = true;
4431         }
4432 }
4433
4434 /**
4435  * print_worker_info - print out worker information and description
4436  * @log_lvl: the log level to use when printing
4437  * @task: target task
4438  *
4439  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4440  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4441  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4442  *
4443  * This function can be safely called on any task as long as the
4444  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4445  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4446  */
4447 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4448 {
4449         work_func_t *fn = NULL;
4450         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4451         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4452         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4453         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4454         bool desc_valid = false;
4455         struct worker *worker;
4456
4457         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4458                 return;
4459
4460         /*
4461          * This function is called without any synchronization and @task
4462          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4463          */
4464         worker = probe_kthread_data(task);
4465
4466         /*
4467          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4468          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4469          */
4470         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4471         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4472         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4473         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4474
4475         /* copy worker description */
4476         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4477         if (desc_valid)
4478                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4479
4480         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4481                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4482                 if (desc[0])
4483                         pr_cont(" (%s)", desc);
4484                 pr_cont("\n");
4485         }
4486 }
4487
4488 /*
4489  * CPU hotplug.
4490  *
4491  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4492  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4493  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4494  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4495  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4496  * blocked draining impractical.
4497  *
4498  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4499  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4500  * cpu comes back online.
4501  */
4502
4503 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4504 {
4505         int cpu = smp_processor_id();
4506         struct worker_pool *pool;
4507         struct worker *worker;
4508         int wi;
4509
4510         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4511                 WARN_ON_ONCE(cpu != smp_processor_id());
4512
4513                 mutex_lock(&pool->manager_mutex);
4514                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4515
4516                 /*
4517                  * We've blocked all manager operations.  Make all workers
4518                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4519                  * except for the ones which are still executing works from
4520                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4521                  * this, they may become diasporas.
4522                  */
4523                 for_each_pool_worker(worker, wi, pool)
4524                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4525
4526                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4527
4528                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4529                 mutex_unlock(&pool->manager_mutex);
4530
4531                 /*
4532                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4533                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4534                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4535                  * from other cpus.
4536                  */
4537                 schedule();
4538
4539                 /*
4540                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4541                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4542                  * and keep_working() are always true as long as the
4543                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4544                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4545                  * are served by workers tied to the pool.
4546                  */
4547                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4548
4549                 /*
4550                  * With concurrency management just turned off, a busy
4551                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4552                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4553                  */
4554                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4555                 wake_up_worker(pool);
4556                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4557         }
4558 }
4559
4560 /**
4561  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4562  * @pool: pool of interest
4563  *
4564  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4565  */
4566 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4567 {
4568         struct worker *worker;
4569         int wi;
4570
4571         lockdep_assert_held(&pool->manager_mutex);
4572
4573         /*
4574          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4575          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4576          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinty
4577          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4578          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4579          */
4580         for_each_pool_worker(worker, wi, pool)
4581                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4582                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4583
4584         spin_lock_irq(&pool->lock);
4585
4586         for_each_pool_worker(worker, wi, pool) {
4587                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4588
4589                 /*
4590                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4591                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4592                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4593                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4594                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4595                  * be bound before @pool->lock is released.
4596                  */
4597                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4598                         wake_up_process(worker->task);
4599
4600                 /*
4601                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4602                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4603                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4604                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4605                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4606                  * concurrency management.  Note that when or whether
4607                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4608                  *
4609                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4610                  * tested without holding any lock in
4611                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4612                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4613                  * management operations.
4614                  */
4615                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4616                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4617                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4618                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4619         }
4620
4621         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4622 }
4623
4624 /**
4625  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4626  * @pool: unbound pool of interest
4627  * @cpu: the CPU which is coming up
4628  *
4629  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4630  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4631  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4632  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4633  */
4634 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4635 {
4636         static cpumask_t cpumask;
4637         struct worker *worker;
4638         int wi;
4639
4640         lockdep_assert_held(&pool->manager_mutex);
4641
4642         /* is @cpu allowed for @pool? */
4643         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4644                 return;
4645
4646         /* is @cpu the only online CPU? */
4647         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4648         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4649                 return;
4650
4651         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4652         for_each_pool_worker(worker, wi, pool)
4653                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4654                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4655 }
4656
4657 /*
4658  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4659  * This will be registered high priority CPU notifier.
4660  */
4661 static int __cpuinit workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4662                                                unsigned long action,
4663                                                void *hcpu)
4664 {
4665         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4666         struct worker_pool *pool;
4667         struct workqueue_struct *wq;
4668         int pi;
4669
4670         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4671         case CPU_UP_PREPARE:
4672                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4673                         if (pool->nr_workers)
4674                                 continue;
4675                         if (create_and_start_worker(pool) < 0)
4676                                 return NOTIFY_BAD;
4677                 }
4678                 break;
4679
4680         case CPU_DOWN_FAILED:
4681         case CPU_ONLINE:
4682                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4683
4684                 for_each_pool(pool, pi) {
4685                         mutex_lock(&pool->manager_mutex);
4686
4687                         if (pool->cpu == cpu) {
4688                                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4689                                 pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4690                                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4691
4692                                 rebind_workers(pool);
4693                         } else if (pool->cpu < 0) {
4694                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4695                         }
4696
4697                         mutex_unlock(&pool->manager_mutex);
4698                 }
4699
4700                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4701                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4702                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4703
4704                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4705                 break;
4706         }
4707         return NOTIFY_OK;
4708 }
4709
4710 /*
4711  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4712  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4713  */
4714 static int __cpuinit workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4715                                                  unsigned long action,
4716                                                  void *hcpu)
4717 {
4718         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4719         struct work_struct unbind_work;
4720         struct workqueue_struct *wq;
4721
4722         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4723         case CPU_DOWN_PREPARE:
4724                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4725                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4726                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4727
4728                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4729                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4730                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4731                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4732                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4733
4734                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4735                 flush_work(&unbind_work);
4736                 break;
4737         }
4738         return NOTIFY_OK;
4739 }
4740
4741 #ifdef CONFIG_SMP
4742
4743 struct work_for_cpu {
4744         struct work_struct work;
4745         long (*fn)(void *);
4746         void *arg;
4747         long ret;
4748 };
4749
4750 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4751 {
4752         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4753
4754         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4755 }
4756
4757 /**
4758  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4759  * @cpu: the cpu to run on
4760  * @fn: the function to run
4761  * @arg: the function arg
4762  *
4763  * This will return the value @fn returns.
4764  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4765  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4766  */
4767 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4768 {
4769         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4770
4771         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4772         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4773         flush_work(&wfc.work);
4774         return wfc.ret;
4775 }
4776 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4777 #endif /* CONFIG_SMP */
4778
4779 #ifdef CONFIG_FREEZER
4780
4781 /**
4782  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4783  *
4784  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4785  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4786  * pool->worklist.
4787  *
4788  * CONTEXT:
4789  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4790  */
4791 void freeze_workqueues_begin(void)
4792 {
4793         struct worker_pool *pool;
4794         struct workqueue_struct *wq;
4795         struct pool_workqueue *pwq;
4796         int pi;
4797
4798         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4799
4800         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4801         workqueue_freezing = true;
4802
4803         /* set FREEZING */
4804         for_each_pool(pool, pi) {
4805                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4806                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_FREEZING);
4807                 pool->flags |= POOL_FREEZING;
4808                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4809         }
4810
4811         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4812                 mutex_lock(&wq->mutex);
4813                 for_each_pwq(pwq, wq)
4814                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4815                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4816         }
4817
4818         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4819 }
4820
4821 /**
4822  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4823  *
4824  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4825  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4826  *
4827  * CONTEXT:
4828  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4829  *
4830  * RETURNS:
4831  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4832  * is complete.
4833  */
4834 bool freeze_workqueues_busy(void)
4835 {
4836         bool busy = false;
4837         struct workqueue_struct *wq;
4838         struct pool_workqueue *pwq;
4839
4840         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4841
4842         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4843
4844         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4845                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4846                         continue;
4847                 /*
4848                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4849                  * to peek without lock.
4850                  */
4851                 rcu_read_lock_sched();
4852                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4853                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4854                         if (pwq->nr_active) {
4855                                 busy = true;
4856                                 rcu_read_unlock_sched();
4857                                 goto out_unlock;
4858                         }
4859                 }
4860                 rcu_read_unlock_sched();
4861         }
4862 out_unlock:
4863         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4864         return busy;
4865 }
4866
4867 /**
4868  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4869  *
4870  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4871  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4872  *
4873  * CONTEXT:
4874  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4875  */
4876 void thaw_workqueues(void)
4877 {
4878         struct workqueue_struct *wq;
4879         struct pool_workqueue *pwq;
4880         struct worker_pool *pool;
4881         int pi;
4882
4883         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4884
4885         if (!workqueue_freezing)
4886                 goto out_unlock;
4887
4888         /* clear FREEZING */
4889         for_each_pool(pool, pi) {
4890                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4891                 WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_FREEZING));
4892                 pool->flags &= ~POOL_FREEZING;
4893                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4894         }
4895
4896         /* restore max_active and repopulate worklist */
4897         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4898                 mutex_lock(&wq->mutex);
4899                 for_each_pwq(pwq, wq)
4900                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4901                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4902         }
4903
4904         workqueue_freezing = false;
4905 out_unlock:
4906         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4907 }
4908 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4909
4910 static void __init wq_numa_init(void)
4911 {
4912         cpumask_var_t *tbl;
4913         int node, cpu;
4914
4915         /* determine NUMA pwq table len - highest node id + 1 */
4916         for_each_node(node)
4917                 wq_numa_tbl_len = max(wq_numa_tbl_len, node + 1);
4918
4919         if (num_possible_nodes() <= 1)
4920                 return;
4921
4922         if (wq_disable_numa) {
4923                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
4924                 return;
4925         }
4926
4927         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4928         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
4929
4930         /*
4931          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
4932          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
4933          * fully initialized by now.
4934          */
4935         tbl = kzalloc(wq_numa_tbl_len * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
4936         BUG_ON(!tbl);
4937
4938         for_each_node(node)
4939                 BUG_ON(!alloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
4940                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
4941
4942         for_each_possible_cpu(cpu) {
4943                 node = cpu_to_node(cpu);
4944                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
4945                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
4946                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
4947                         return;
4948                 }
4949                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
4950         }
4951
4952         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
4953         wq_numa_enabled = true;
4954 }
4955
4956 static int __init init_workqueues(void)
4957 {
4958         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
4959         int i, cpu;
4960
4961         /* make sure we have enough bits for OFFQ pool ID */
4962         BUILD_BUG_ON((1LU << (BITS_PER_LONG - WORK_OFFQ_POOL_SHIFT)) <
4963                      WORK_CPU_END * NR_STD_WORKER_POOLS);
4964
4965         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
4966
4967         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
4968
4969         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
4970         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
4971
4972         wq_numa_init();
4973
4974         /* initialize CPU pools */
4975         for_each_possible_cpu(cpu) {
4976                 struct worker_pool *pool;
4977
4978                 i = 0;
4979                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4980                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
4981                         pool->cpu = cpu;
4982                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
4983                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
4984                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
4985
4986                         /* alloc pool ID */
4987                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4988                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
4989                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4990                 }
4991         }
4992
4993         /* create the initial worker */
4994         for_each_online_cpu(cpu) {
4995                 struct worker_pool *pool;
4996
4997                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4998                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4999                         BUG_ON(create_and_start_worker(pool) < 0);
5000                 }
5001         }
5002
5003         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5004         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5005                 struct workqueue_attrs *attrs;
5006
5007                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5008                 attrs->nice = std_nice[i];
5009                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5010
5011                 /*
5012                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5013                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5014                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5015                  */
5016                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
5017                 attrs->nice = std_nice[i];
5018                 attrs->no_numa = true;
5019                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5020         }
5021
5022         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5023         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5024         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5025         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5026                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5027         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5028                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5029         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5030                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq);
5031         return 0;
5032 }
5033 early_initcall(init_workqueues);