x86/kaslr: Fix off-by-one error in process_gb_huge_pages()
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / kthread.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* Kernel thread helper functions.
3  *   Copyright (C) 2004 IBM Corporation, Rusty Russell.
4  *   Copyright (C) 2009 Red Hat, Inc.
5  *
6  * Creation is done via kthreadd, so that we get a clean environment
7  * even if we're invoked from userspace (think modprobe, hotplug cpu,
8  * etc.).
9  */
10 #include <uapi/linux/sched/types.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/mmu_context.h>
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/task.h>
16 #include <linux/kthread.h>
17 #include <linux/completion.h>
18 #include <linux/err.h>
19 #include <linux/cgroup.h>
20 #include <linux/cpuset.h>
21 #include <linux/unistd.h>
22 #include <linux/file.h>
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/mutex.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/freezer.h>
27 #include <linux/ptrace.h>
28 #include <linux/uaccess.h>
29 #include <linux/numa.h>
30 #include <trace/events/sched.h>
31
32
33 static DEFINE_SPINLOCK(kthread_create_lock);
34 static LIST_HEAD(kthread_create_list);
35 struct task_struct *kthreadd_task;
36
37 struct kthread_create_info
38 {
39         /* Information passed to kthread() from kthreadd. */
40         int (*threadfn)(void *data);
41         void *data;
42         int node;
43
44         /* Result passed back to kthread_create() from kthreadd. */
45         struct task_struct *result;
46         struct completion *done;
47
48         struct list_head list;
49 };
50
51 struct kthread {
52         unsigned long flags;
53         unsigned int cpu;
54         int (*threadfn)(void *);
55         void *data;
56         mm_segment_t oldfs;
57         struct completion parked;
58         struct completion exited;
59 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
60         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
61 #endif
62 };
63
64 enum KTHREAD_BITS {
65         KTHREAD_IS_PER_CPU = 0,
66         KTHREAD_SHOULD_STOP,
67         KTHREAD_SHOULD_PARK,
68 };
69
70 static inline void set_kthread_struct(void *kthread)
71 {
72         /*
73          * We abuse ->set_child_tid to avoid the new member and because it
74          * can't be wrongly copied by copy_process(). We also rely on fact
75          * that the caller can't exec, so PF_KTHREAD can't be cleared.
76          */
77         current->set_child_tid = (__force void __user *)kthread;
78 }
79
80 static inline struct kthread *to_kthread(struct task_struct *k)
81 {
82         WARN_ON(!(k->flags & PF_KTHREAD));
83         return (__force void *)k->set_child_tid;
84 }
85
86 void free_kthread_struct(struct task_struct *k)
87 {
88         struct kthread *kthread;
89
90         /*
91          * Can be NULL if this kthread was created by kernel_thread()
92          * or if kmalloc() in kthread() failed.
93          */
94         kthread = to_kthread(k);
95 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
96         WARN_ON_ONCE(kthread && kthread->blkcg_css);
97 #endif
98         kfree(kthread);
99 }
100
101 /**
102  * kthread_should_stop - should this kthread return now?
103  *
104  * When someone calls kthread_stop() on your kthread, it will be woken
105  * and this will return true.  You should then return, and your return
106  * value will be passed through to kthread_stop().
107  */
108 bool kthread_should_stop(void)
109 {
110         return test_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &to_kthread(current)->flags);
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(kthread_should_stop);
113
114 bool __kthread_should_park(struct task_struct *k)
115 {
116         return test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &to_kthread(k)->flags);
117 }
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kthread_should_park);
119
120 /**
121  * kthread_should_park - should this kthread park now?
122  *
123  * When someone calls kthread_park() on your kthread, it will be woken
124  * and this will return true.  You should then do the necessary
125  * cleanup and call kthread_parkme()
126  *
127  * Similar to kthread_should_stop(), but this keeps the thread alive
128  * and in a park position. kthread_unpark() "restarts" the thread and
129  * calls the thread function again.
130  */
131 bool kthread_should_park(void)
132 {
133         return __kthread_should_park(current);
134 }
135 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_should_park);
136
137 /**
138  * kthread_freezable_should_stop - should this freezable kthread return now?
139  * @was_frozen: optional out parameter, indicates whether %current was frozen
140  *
141  * kthread_should_stop() for freezable kthreads, which will enter
142  * refrigerator if necessary.  This function is safe from kthread_stop() /
143  * freezer deadlock and freezable kthreads should use this function instead
144  * of calling try_to_freeze() directly.
145  */
146 bool kthread_freezable_should_stop(bool *was_frozen)
147 {
148         bool frozen = false;
149
150         might_sleep();
151
152         if (unlikely(freezing(current)))
153                 frozen = __refrigerator(true);
154
155         if (was_frozen)
156                 *was_frozen = frozen;
157
158         return kthread_should_stop();
159 }
160 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_freezable_should_stop);
161
162 /**
163  * kthread_func - return the function specified on kthread creation
164  * @task: kthread task in question
165  *
166  * Returns NULL if the task is not a kthread.
167  */
168 void *kthread_func(struct task_struct *task)
169 {
170         if (task->flags & PF_KTHREAD)
171                 return to_kthread(task)->threadfn;
172         return NULL;
173 }
174 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_func);
175
176 /**
177  * kthread_data - return data value specified on kthread creation
178  * @task: kthread task in question
179  *
180  * Return the data value specified when kthread @task was created.
181  * The caller is responsible for ensuring the validity of @task when
182  * calling this function.
183  */
184 void *kthread_data(struct task_struct *task)
185 {
186         return to_kthread(task)->data;
187 }
188 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_data);
189
190 /**
191  * kthread_probe_data - speculative version of kthread_data()
192  * @task: possible kthread task in question
193  *
194  * @task could be a kthread task.  Return the data value specified when it
195  * was created if accessible.  If @task isn't a kthread task or its data is
196  * inaccessible for any reason, %NULL is returned.  This function requires
197  * that @task itself is safe to dereference.
198  */
199 void *kthread_probe_data(struct task_struct *task)
200 {
201         struct kthread *kthread = to_kthread(task);
202         void *data = NULL;
203
204         copy_from_kernel_nofault(&data, &kthread->data, sizeof(data));
205         return data;
206 }
207
208 static void __kthread_parkme(struct kthread *self)
209 {
210         for (;;) {
211                 /*
212                  * TASK_PARKED is a special state; we must serialize against
213                  * possible pending wakeups to avoid store-store collisions on
214                  * task->state.
215                  *
216                  * Such a collision might possibly result in the task state
217                  * changin from TASK_PARKED and us failing the
218                  * wait_task_inactive() in kthread_park().
219                  */
220                 set_special_state(TASK_PARKED);
221                 if (!test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &self->flags))
222                         break;
223
224                 /*
225                  * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
226                  * or the caller of kthread_park() may spend more time in
227                  * wait_task_inactive().
228                  */
229                 preempt_disable();
230                 complete(&self->parked);
231                 schedule_preempt_disabled();
232                 preempt_enable();
233         }
234         __set_current_state(TASK_RUNNING);
235 }
236
237 void kthread_parkme(void)
238 {
239         __kthread_parkme(to_kthread(current));
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_parkme);
242
243 static int kthread(void *_create)
244 {
245         /* Copy data: it's on kthread's stack */
246         struct kthread_create_info *create = _create;
247         int (*threadfn)(void *data) = create->threadfn;
248         void *data = create->data;
249         struct completion *done;
250         struct kthread *self;
251         int ret;
252
253         self = kzalloc(sizeof(*self), GFP_KERNEL);
254         set_kthread_struct(self);
255
256         /* If user was SIGKILLed, I release the structure. */
257         done = xchg(&create->done, NULL);
258         if (!done) {
259                 kfree(create);
260                 do_exit(-EINTR);
261         }
262
263         if (!self) {
264                 create->result = ERR_PTR(-ENOMEM);
265                 complete(done);
266                 do_exit(-ENOMEM);
267         }
268
269         self->threadfn = threadfn;
270         self->data = data;
271         init_completion(&self->exited);
272         init_completion(&self->parked);
273         current->vfork_done = &self->exited;
274
275         /* OK, tell user we're spawned, wait for stop or wakeup */
276         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
277         create->result = current;
278         /*
279          * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
280          * or the creator may spend more time in wait_task_inactive().
281          */
282         preempt_disable();
283         complete(done);
284         schedule_preempt_disabled();
285         preempt_enable();
286
287         ret = -EINTR;
288         if (!test_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &self->flags)) {
289                 cgroup_kthread_ready();
290                 __kthread_parkme(self);
291                 ret = threadfn(data);
292         }
293         do_exit(ret);
294 }
295
296 /* called from do_fork() to get node information for about to be created task */
297 int tsk_fork_get_node(struct task_struct *tsk)
298 {
299 #ifdef CONFIG_NUMA
300         if (tsk == kthreadd_task)
301                 return tsk->pref_node_fork;
302 #endif
303         return NUMA_NO_NODE;
304 }
305
306 static void create_kthread(struct kthread_create_info *create)
307 {
308         int pid;
309
310 #ifdef CONFIG_NUMA
311         current->pref_node_fork = create->node;
312 #endif
313         /* We want our own signal handler (we take no signals by default). */
314         pid = kernel_thread(kthread, create, CLONE_FS | CLONE_FILES | SIGCHLD);
315         if (pid < 0) {
316                 /* If user was SIGKILLed, I release the structure. */
317                 struct completion *done = xchg(&create->done, NULL);
318
319                 if (!done) {
320                         kfree(create);
321                         return;
322                 }
323                 create->result = ERR_PTR(pid);
324                 complete(done);
325         }
326 }
327
328 static __printf(4, 0)
329 struct task_struct *__kthread_create_on_node(int (*threadfn)(void *data),
330                                                     void *data, int node,
331                                                     const char namefmt[],
332                                                     va_list args)
333 {
334         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
335         struct task_struct *task;
336         struct kthread_create_info *create = kmalloc(sizeof(*create),
337                                                      GFP_KERNEL);
338
339         if (!create)
340                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
341         create->threadfn = threadfn;
342         create->data = data;
343         create->node = node;
344         create->done = &done;
345
346         spin_lock(&kthread_create_lock);
347         list_add_tail(&create->list, &kthread_create_list);
348         spin_unlock(&kthread_create_lock);
349
350         wake_up_process(kthreadd_task);
351         /*
352          * Wait for completion in killable state, for I might be chosen by
353          * the OOM killer while kthreadd is trying to allocate memory for
354          * new kernel thread.
355          */
356         if (unlikely(wait_for_completion_killable(&done))) {
357                 /*
358                  * If I was SIGKILLed before kthreadd (or new kernel thread)
359                  * calls complete(), leave the cleanup of this structure to
360                  * that thread.
361                  */
362                 if (xchg(&create->done, NULL))
363                         return ERR_PTR(-EINTR);
364                 /*
365                  * kthreadd (or new kernel thread) will call complete()
366                  * shortly.
367                  */
368                 wait_for_completion(&done);
369         }
370         task = create->result;
371         if (!IS_ERR(task)) {
372                 static const struct sched_param param = { .sched_priority = 0 };
373                 char name[TASK_COMM_LEN];
374
375                 /*
376                  * task is already visible to other tasks, so updating
377                  * COMM must be protected.
378                  */
379                 vsnprintf(name, sizeof(name), namefmt, args);
380                 set_task_comm(task, name);
381                 /*
382                  * root may have changed our (kthreadd's) priority or CPU mask.
383                  * The kernel thread should not inherit these properties.
384                  */
385                 sched_setscheduler_nocheck(task, SCHED_NORMAL, &param);
386                 set_cpus_allowed_ptr(task, cpu_all_mask);
387         }
388         kfree(create);
389         return task;
390 }
391
392 /**
393  * kthread_create_on_node - create a kthread.
394  * @threadfn: the function to run until signal_pending(current).
395  * @data: data ptr for @threadfn.
396  * @node: task and thread structures for the thread are allocated on this node
397  * @namefmt: printf-style name for the thread.
398  *
399  * Description: This helper function creates and names a kernel
400  * thread.  The thread will be stopped: use wake_up_process() to start
401  * it.  See also kthread_run().  The new thread has SCHED_NORMAL policy and
402  * is affine to all CPUs.
403  *
404  * If thread is going to be bound on a particular cpu, give its node
405  * in @node, to get NUMA affinity for kthread stack, or else give NUMA_NO_NODE.
406  * When woken, the thread will run @threadfn() with @data as its
407  * argument. @threadfn() can either call do_exit() directly if it is a
408  * standalone thread for which no one will call kthread_stop(), or
409  * return when 'kthread_should_stop()' is true (which means
410  * kthread_stop() has been called).  The return value should be zero
411  * or a negative error number; it will be passed to kthread_stop().
412  *
413  * Returns a task_struct or ERR_PTR(-ENOMEM) or ERR_PTR(-EINTR).
414  */
415 struct task_struct *kthread_create_on_node(int (*threadfn)(void *data),
416                                            void *data, int node,
417                                            const char namefmt[],
418                                            ...)
419 {
420         struct task_struct *task;
421         va_list args;
422
423         va_start(args, namefmt);
424         task = __kthread_create_on_node(threadfn, data, node, namefmt, args);
425         va_end(args);
426
427         return task;
428 }
429 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_on_node);
430
431 static void __kthread_bind_mask(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask, long state)
432 {
433         unsigned long flags;
434
435         if (!wait_task_inactive(p, state)) {
436                 WARN_ON(1);
437                 return;
438         }
439
440         /* It's safe because the task is inactive. */
441         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
442         do_set_cpus_allowed(p, mask);
443         p->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
444         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
445 }
446
447 static void __kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu, long state)
448 {
449         __kthread_bind_mask(p, cpumask_of(cpu), state);
450 }
451
452 void kthread_bind_mask(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
453 {
454         __kthread_bind_mask(p, mask, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
455 }
456
457 /**
458  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
459  * @p: thread created by kthread_create().
460  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
461  *
462  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
463  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
464  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
465  */
466 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
467 {
468         __kthread_bind(p, cpu, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
471
472 /**
473  * kthread_create_on_cpu - Create a cpu bound kthread
474  * @threadfn: the function to run until signal_pending(current).
475  * @data: data ptr for @threadfn.
476  * @cpu: The cpu on which the thread should be bound,
477  * @namefmt: printf-style name for the thread. Format is restricted
478  *           to "name.*%u". Code fills in cpu number.
479  *
480  * Description: This helper function creates and names a kernel thread
481  * The thread will be woken and put into park mode.
482  */
483 struct task_struct *kthread_create_on_cpu(int (*threadfn)(void *data),
484                                           void *data, unsigned int cpu,
485                                           const char *namefmt)
486 {
487         struct task_struct *p;
488
489         p = kthread_create_on_node(threadfn, data, cpu_to_node(cpu), namefmt,
490                                    cpu);
491         if (IS_ERR(p))
492                 return p;
493         kthread_bind(p, cpu);
494         /* CPU hotplug need to bind once again when unparking the thread. */
495         set_bit(KTHREAD_IS_PER_CPU, &to_kthread(p)->flags);
496         to_kthread(p)->cpu = cpu;
497         return p;
498 }
499
500 /**
501  * kthread_unpark - unpark a thread created by kthread_create().
502  * @k:          thread created by kthread_create().
503  *
504  * Sets kthread_should_park() for @k to return false, wakes it, and
505  * waits for it to return. If the thread is marked percpu then its
506  * bound to the cpu again.
507  */
508 void kthread_unpark(struct task_struct *k)
509 {
510         struct kthread *kthread = to_kthread(k);
511
512         /*
513          * Newly created kthread was parked when the CPU was offline.
514          * The binding was lost and we need to set it again.
515          */
516         if (test_bit(KTHREAD_IS_PER_CPU, &kthread->flags))
517                 __kthread_bind(k, kthread->cpu, TASK_PARKED);
518
519         clear_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags);
520         /*
521          * __kthread_parkme() will either see !SHOULD_PARK or get the wakeup.
522          */
523         wake_up_state(k, TASK_PARKED);
524 }
525 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_unpark);
526
527 /**
528  * kthread_park - park a thread created by kthread_create().
529  * @k: thread created by kthread_create().
530  *
531  * Sets kthread_should_park() for @k to return true, wakes it, and
532  * waits for it to return. This can also be called after kthread_create()
533  * instead of calling wake_up_process(): the thread will park without
534  * calling threadfn().
535  *
536  * Returns 0 if the thread is parked, -ENOSYS if the thread exited.
537  * If called by the kthread itself just the park bit is set.
538  */
539 int kthread_park(struct task_struct *k)
540 {
541         struct kthread *kthread = to_kthread(k);
542
543         if (WARN_ON(k->flags & PF_EXITING))
544                 return -ENOSYS;
545
546         if (WARN_ON_ONCE(test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags)))
547                 return -EBUSY;
548
549         set_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags);
550         if (k != current) {
551                 wake_up_process(k);
552                 /*
553                  * Wait for __kthread_parkme() to complete(), this means we
554                  * _will_ have TASK_PARKED and are about to call schedule().
555                  */
556                 wait_for_completion(&kthread->parked);
557                 /*
558                  * Now wait for that schedule() to complete and the task to
559                  * get scheduled out.
560                  */
561                 WARN_ON_ONCE(!wait_task_inactive(k, TASK_PARKED));
562         }
563
564         return 0;
565 }
566 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_park);
567
568 /**
569  * kthread_stop - stop a thread created by kthread_create().
570  * @k: thread created by kthread_create().
571  *
572  * Sets kthread_should_stop() for @k to return true, wakes it, and
573  * waits for it to exit. This can also be called after kthread_create()
574  * instead of calling wake_up_process(): the thread will exit without
575  * calling threadfn().
576  *
577  * If threadfn() may call do_exit() itself, the caller must ensure
578  * task_struct can't go away.
579  *
580  * Returns the result of threadfn(), or %-EINTR if wake_up_process()
581  * was never called.
582  */
583 int kthread_stop(struct task_struct *k)
584 {
585         struct kthread *kthread;
586         int ret;
587
588         trace_sched_kthread_stop(k);
589
590         get_task_struct(k);
591         kthread = to_kthread(k);
592         set_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &kthread->flags);
593         kthread_unpark(k);
594         wake_up_process(k);
595         wait_for_completion(&kthread->exited);
596         ret = k->exit_code;
597         put_task_struct(k);
598
599         trace_sched_kthread_stop_ret(ret);
600         return ret;
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(kthread_stop);
603
604 int kthreadd(void *unused)
605 {
606         struct task_struct *tsk = current;
607
608         /* Setup a clean context for our children to inherit. */
609         set_task_comm(tsk, "kthreadd");
610         ignore_signals(tsk);
611         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpu_all_mask);
612         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
613
614         current->flags |= PF_NOFREEZE;
615         cgroup_init_kthreadd();
616
617         for (;;) {
618                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
619                 if (list_empty(&kthread_create_list))
620                         schedule();
621                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
622
623                 spin_lock(&kthread_create_lock);
624                 while (!list_empty(&kthread_create_list)) {
625                         struct kthread_create_info *create;
626
627                         create = list_entry(kthread_create_list.next,
628                                             struct kthread_create_info, list);
629                         list_del_init(&create->list);
630                         spin_unlock(&kthread_create_lock);
631
632                         create_kthread(create);
633
634                         spin_lock(&kthread_create_lock);
635                 }
636                 spin_unlock(&kthread_create_lock);
637         }
638
639         return 0;
640 }
641
642 void __kthread_init_worker(struct kthread_worker *worker,
643                                 const char *name,
644                                 struct lock_class_key *key)
645 {
646         memset(worker, 0, sizeof(struct kthread_worker));
647         raw_spin_lock_init(&worker->lock);
648         lockdep_set_class_and_name(&worker->lock, key, name);
649         INIT_LIST_HEAD(&worker->work_list);
650         INIT_LIST_HEAD(&worker->delayed_work_list);
651 }
652 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kthread_init_worker);
653
654 /**
655  * kthread_worker_fn - kthread function to process kthread_worker
656  * @worker_ptr: pointer to initialized kthread_worker
657  *
658  * This function implements the main cycle of kthread worker. It processes
659  * work_list until it is stopped with kthread_stop(). It sleeps when the queue
660  * is empty.
661  *
662  * The works are not allowed to keep any locks, disable preemption or interrupts
663  * when they finish. There is defined a safe point for freezing when one work
664  * finishes and before a new one is started.
665  *
666  * Also the works must not be handled by more than one worker at the same time,
667  * see also kthread_queue_work().
668  */
669 int kthread_worker_fn(void *worker_ptr)
670 {
671         struct kthread_worker *worker = worker_ptr;
672         struct kthread_work *work;
673
674         /*
675          * FIXME: Update the check and remove the assignment when all kthread
676          * worker users are created using kthread_create_worker*() functions.
677          */
678         WARN_ON(worker->task && worker->task != current);
679         worker->task = current;
680
681         if (worker->flags & KTW_FREEZABLE)
682                 set_freezable();
683
684 repeat:
685         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);  /* mb paired w/ kthread_stop */
686
687         if (kthread_should_stop()) {
688                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
689                 raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
690                 worker->task = NULL;
691                 raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
692                 return 0;
693         }
694
695         work = NULL;
696         raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
697         if (!list_empty(&worker->work_list)) {
698                 work = list_first_entry(&worker->work_list,
699                                         struct kthread_work, node);
700                 list_del_init(&work->node);
701         }
702         worker->current_work = work;
703         raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
704
705         if (work) {
706                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
707                 work->func(work);
708         } else if (!freezing(current))
709                 schedule();
710
711         try_to_freeze();
712         cond_resched();
713         goto repeat;
714 }
715 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_worker_fn);
716
717 static __printf(3, 0) struct kthread_worker *
718 __kthread_create_worker(int cpu, unsigned int flags,
719                         const char namefmt[], va_list args)
720 {
721         struct kthread_worker *worker;
722         struct task_struct *task;
723         int node = NUMA_NO_NODE;
724
725         worker = kzalloc(sizeof(*worker), GFP_KERNEL);
726         if (!worker)
727                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
728
729         kthread_init_worker(worker);
730
731         if (cpu >= 0)
732                 node = cpu_to_node(cpu);
733
734         task = __kthread_create_on_node(kthread_worker_fn, worker,
735                                                 node, namefmt, args);
736         if (IS_ERR(task))
737                 goto fail_task;
738
739         if (cpu >= 0)
740                 kthread_bind(task, cpu);
741
742         worker->flags = flags;
743         worker->task = task;
744         wake_up_process(task);
745         return worker;
746
747 fail_task:
748         kfree(worker);
749         return ERR_CAST(task);
750 }
751
752 /**
753  * kthread_create_worker - create a kthread worker
754  * @flags: flags modifying the default behavior of the worker
755  * @namefmt: printf-style name for the kthread worker (task).
756  *
757  * Returns a pointer to the allocated worker on success, ERR_PTR(-ENOMEM)
758  * when the needed structures could not get allocated, and ERR_PTR(-EINTR)
759  * when the worker was SIGKILLed.
760  */
761 struct kthread_worker *
762 kthread_create_worker(unsigned int flags, const char namefmt[], ...)
763 {
764         struct kthread_worker *worker;
765         va_list args;
766
767         va_start(args, namefmt);
768         worker = __kthread_create_worker(-1, flags, namefmt, args);
769         va_end(args);
770
771         return worker;
772 }
773 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_worker);
774
775 /**
776  * kthread_create_worker_on_cpu - create a kthread worker and bind it
777  *      it to a given CPU and the associated NUMA node.
778  * @cpu: CPU number
779  * @flags: flags modifying the default behavior of the worker
780  * @namefmt: printf-style name for the kthread worker (task).
781  *
782  * Use a valid CPU number if you want to bind the kthread worker
783  * to the given CPU and the associated NUMA node.
784  *
785  * A good practice is to add the cpu number also into the worker name.
786  * For example, use kthread_create_worker_on_cpu(cpu, "helper/%d", cpu).
787  *
788  * Returns a pointer to the allocated worker on success, ERR_PTR(-ENOMEM)
789  * when the needed structures could not get allocated, and ERR_PTR(-EINTR)
790  * when the worker was SIGKILLed.
791  */
792 struct kthread_worker *
793 kthread_create_worker_on_cpu(int cpu, unsigned int flags,
794                              const char namefmt[], ...)
795 {
796         struct kthread_worker *worker;
797         va_list args;
798
799         va_start(args, namefmt);
800         worker = __kthread_create_worker(cpu, flags, namefmt, args);
801         va_end(args);
802
803         return worker;
804 }
805 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_worker_on_cpu);
806
807 /*
808  * Returns true when the work could not be queued at the moment.
809  * It happens when it is already pending in a worker list
810  * or when it is being cancelled.
811  */
812 static inline bool queuing_blocked(struct kthread_worker *worker,
813                                    struct kthread_work *work)
814 {
815         lockdep_assert_held(&worker->lock);
816
817         return !list_empty(&work->node) || work->canceling;
818 }
819
820 static void kthread_insert_work_sanity_check(struct kthread_worker *worker,
821                                              struct kthread_work *work)
822 {
823         lockdep_assert_held(&worker->lock);
824         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->node));
825         /* Do not use a work with >1 worker, see kthread_queue_work() */
826         WARN_ON_ONCE(work->worker && work->worker != worker);
827 }
828
829 /* insert @work before @pos in @worker */
830 static void kthread_insert_work(struct kthread_worker *worker,
831                                 struct kthread_work *work,
832                                 struct list_head *pos)
833 {
834         kthread_insert_work_sanity_check(worker, work);
835
836         list_add_tail(&work->node, pos);
837         work->worker = worker;
838         if (!worker->current_work && likely(worker->task))
839                 wake_up_process(worker->task);
840 }
841
842 /**
843  * kthread_queue_work - queue a kthread_work
844  * @worker: target kthread_worker
845  * @work: kthread_work to queue
846  *
847  * Queue @work to work processor @task for async execution.  @task
848  * must have been created with kthread_worker_create().  Returns %true
849  * if @work was successfully queued, %false if it was already pending.
850  *
851  * Reinitialize the work if it needs to be used by another worker.
852  * For example, when the worker was stopped and started again.
853  */
854 bool kthread_queue_work(struct kthread_worker *worker,
855                         struct kthread_work *work)
856 {
857         bool ret = false;
858         unsigned long flags;
859
860         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
861         if (!queuing_blocked(worker, work)) {
862                 kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
863                 ret = true;
864         }
865         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
866         return ret;
867 }
868 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_queue_work);
869
870 /**
871  * kthread_delayed_work_timer_fn - callback that queues the associated kthread
872  *      delayed work when the timer expires.
873  * @t: pointer to the expired timer
874  *
875  * The format of the function is defined by struct timer_list.
876  * It should have been called from irqsafe timer with irq already off.
877  */
878 void kthread_delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
879 {
880         struct kthread_delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
881         struct kthread_work *work = &dwork->work;
882         struct kthread_worker *worker = work->worker;
883         unsigned long flags;
884
885         /*
886          * This might happen when a pending work is reinitialized.
887          * It means that it is used a wrong way.
888          */
889         if (WARN_ON_ONCE(!worker))
890                 return;
891
892         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
893         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
894         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
895
896         /* Move the work from worker->delayed_work_list. */
897         WARN_ON_ONCE(list_empty(&work->node));
898         list_del_init(&work->node);
899         kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
900
901         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
902 }
903 EXPORT_SYMBOL(kthread_delayed_work_timer_fn);
904
905 static void __kthread_queue_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
906                                          struct kthread_delayed_work *dwork,
907                                          unsigned long delay)
908 {
909         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
910         struct kthread_work *work = &dwork->work;
911
912         WARN_ON_ONCE(timer->function != kthread_delayed_work_timer_fn);
913
914         /*
915          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
916          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
917          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
918          * on that there's no such delay when @delay is 0.
919          */
920         if (!delay) {
921                 kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
922                 return;
923         }
924
925         /* Be paranoid and try to detect possible races already now. */
926         kthread_insert_work_sanity_check(worker, work);
927
928         list_add(&work->node, &worker->delayed_work_list);
929         work->worker = worker;
930         timer->expires = jiffies + delay;
931         add_timer(timer);
932 }
933
934 /**
935  * kthread_queue_delayed_work - queue the associated kthread work
936  *      after a delay.
937  * @worker: target kthread_worker
938  * @dwork: kthread_delayed_work to queue
939  * @delay: number of jiffies to wait before queuing
940  *
941  * If the work has not been pending it starts a timer that will queue
942  * the work after the given @delay. If @delay is zero, it queues the
943  * work immediately.
944  *
945  * Return: %false if the @work has already been pending. It means that
946  * either the timer was running or the work was queued. It returns %true
947  * otherwise.
948  */
949 bool kthread_queue_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
950                                 struct kthread_delayed_work *dwork,
951                                 unsigned long delay)
952 {
953         struct kthread_work *work = &dwork->work;
954         unsigned long flags;
955         bool ret = false;
956
957         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
958
959         if (!queuing_blocked(worker, work)) {
960                 __kthread_queue_delayed_work(worker, dwork, delay);
961                 ret = true;
962         }
963
964         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
965         return ret;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_queue_delayed_work);
968
969 struct kthread_flush_work {
970         struct kthread_work     work;
971         struct completion       done;
972 };
973
974 static void kthread_flush_work_fn(struct kthread_work *work)
975 {
976         struct kthread_flush_work *fwork =
977                 container_of(work, struct kthread_flush_work, work);
978         complete(&fwork->done);
979 }
980
981 /**
982  * kthread_flush_work - flush a kthread_work
983  * @work: work to flush
984  *
985  * If @work is queued or executing, wait for it to finish execution.
986  */
987 void kthread_flush_work(struct kthread_work *work)
988 {
989         struct kthread_flush_work fwork = {
990                 KTHREAD_WORK_INIT(fwork.work, kthread_flush_work_fn),
991                 COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(fwork.done),
992         };
993         struct kthread_worker *worker;
994         bool noop = false;
995
996         worker = work->worker;
997         if (!worker)
998                 return;
999
1000         raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
1001         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
1002         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1003
1004         if (!list_empty(&work->node))
1005                 kthread_insert_work(worker, &fwork.work, work->node.next);
1006         else if (worker->current_work == work)
1007                 kthread_insert_work(worker, &fwork.work,
1008                                     worker->work_list.next);
1009         else
1010                 noop = true;
1011
1012         raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
1013
1014         if (!noop)
1015                 wait_for_completion(&fwork.done);
1016 }
1017 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_flush_work);
1018
1019 /*
1020  * This function removes the work from the worker queue. Also it makes sure
1021  * that it won't get queued later via the delayed work's timer.
1022  *
1023  * The work might still be in use when this function finishes. See the
1024  * current_work proceed by the worker.
1025  *
1026  * Return: %true if @work was pending and successfully canceled,
1027  *      %false if @work was not pending
1028  */
1029 static bool __kthread_cancel_work(struct kthread_work *work, bool is_dwork,
1030                                   unsigned long *flags)
1031 {
1032         /* Try to cancel the timer if exists. */
1033         if (is_dwork) {
1034                 struct kthread_delayed_work *dwork =
1035                         container_of(work, struct kthread_delayed_work, work);
1036                 struct kthread_worker *worker = work->worker;
1037
1038                 /*
1039                  * del_timer_sync() must be called to make sure that the timer
1040                  * callback is not running. The lock must be temporary released
1041                  * to avoid a deadlock with the callback. In the meantime,
1042                  * any queuing is blocked by setting the canceling counter.
1043                  */
1044                 work->canceling++;
1045                 raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, *flags);
1046                 del_timer_sync(&dwork->timer);
1047                 raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, *flags);
1048                 work->canceling--;
1049         }
1050
1051         /*
1052          * Try to remove the work from a worker list. It might either
1053          * be from worker->work_list or from worker->delayed_work_list.
1054          */
1055         if (!list_empty(&work->node)) {
1056                 list_del_init(&work->node);
1057                 return true;
1058         }
1059
1060         return false;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * kthread_mod_delayed_work - modify delay of or queue a kthread delayed work
1065  * @worker: kthread worker to use
1066  * @dwork: kthread delayed work to queue
1067  * @delay: number of jiffies to wait before queuing
1068  *
1069  * If @dwork is idle, equivalent to kthread_queue_delayed_work(). Otherwise,
1070  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay. If @delay is zero,
1071  * @work is guaranteed to be queued immediately.
1072  *
1073  * Return: %true if @dwork was pending and its timer was modified,
1074  * %false otherwise.
1075  *
1076  * A special case is when the work is being canceled in parallel.
1077  * It might be caused either by the real kthread_cancel_delayed_work_sync()
1078  * or yet another kthread_mod_delayed_work() call. We let the other command
1079  * win and return %false here. The caller is supposed to synchronize these
1080  * operations a reasonable way.
1081  *
1082  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1083  * See __kthread_cancel_work() and kthread_delayed_work_timer_fn()
1084  * for details.
1085  */
1086 bool kthread_mod_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
1087                               struct kthread_delayed_work *dwork,
1088                               unsigned long delay)
1089 {
1090         struct kthread_work *work = &dwork->work;
1091         unsigned long flags;
1092         int ret = false;
1093
1094         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1095
1096         /* Do not bother with canceling when never queued. */
1097         if (!work->worker)
1098                 goto fast_queue;
1099
1100         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work() */
1101         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1102
1103         /* Do not fight with another command that is canceling this work. */
1104         if (work->canceling)
1105                 goto out;
1106
1107         ret = __kthread_cancel_work(work, true, &flags);
1108 fast_queue:
1109         __kthread_queue_delayed_work(worker, dwork, delay);
1110 out:
1111         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1112         return ret;
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_mod_delayed_work);
1115
1116 static bool __kthread_cancel_work_sync(struct kthread_work *work, bool is_dwork)
1117 {
1118         struct kthread_worker *worker = work->worker;
1119         unsigned long flags;
1120         int ret = false;
1121
1122         if (!worker)
1123                 goto out;
1124
1125         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1126         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
1127         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1128
1129         ret = __kthread_cancel_work(work, is_dwork, &flags);
1130
1131         if (worker->current_work != work)
1132                 goto out_fast;
1133
1134         /*
1135          * The work is in progress and we need to wait with the lock released.
1136          * In the meantime, block any queuing by setting the canceling counter.
1137          */
1138         work->canceling++;
1139         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1140         kthread_flush_work(work);
1141         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1142         work->canceling--;
1143
1144 out_fast:
1145         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1146 out:
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 /**
1151  * kthread_cancel_work_sync - cancel a kthread work and wait for it to finish
1152  * @work: the kthread work to cancel
1153  *
1154  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
1155  * can be used even if the work re-queues itself. On return from this
1156  * function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
1157  *
1158  * kthread_cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
1159  * delayed_work's. Use kthread_cancel_delayed_work_sync() instead.
1160  *
1161  * The caller must ensure that the worker on which @work was last
1162  * queued can't be destroyed before this function returns.
1163  *
1164  * Return: %true if @work was pending, %false otherwise.
1165  */
1166 bool kthread_cancel_work_sync(struct kthread_work *work)
1167 {
1168         return __kthread_cancel_work_sync(work, false);
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_cancel_work_sync);
1171
1172 /**
1173  * kthread_cancel_delayed_work_sync - cancel a kthread delayed work and
1174  *      wait for it to finish.
1175  * @dwork: the kthread delayed work to cancel
1176  *
1177  * This is kthread_cancel_work_sync() for delayed works.
1178  *
1179  * Return: %true if @dwork was pending, %false otherwise.
1180  */
1181 bool kthread_cancel_delayed_work_sync(struct kthread_delayed_work *dwork)
1182 {
1183         return __kthread_cancel_work_sync(&dwork->work, true);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_cancel_delayed_work_sync);
1186
1187 /**
1188  * kthread_flush_worker - flush all current works on a kthread_worker
1189  * @worker: worker to flush
1190  *
1191  * Wait until all currently executing or pending works on @worker are
1192  * finished.
1193  */
1194 void kthread_flush_worker(struct kthread_worker *worker)
1195 {
1196         struct kthread_flush_work fwork = {
1197                 KTHREAD_WORK_INIT(fwork.work, kthread_flush_work_fn),
1198                 COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(fwork.done),
1199         };
1200
1201         kthread_queue_work(worker, &fwork.work);
1202         wait_for_completion(&fwork.done);
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_flush_worker);
1205
1206 /**
1207  * kthread_destroy_worker - destroy a kthread worker
1208  * @worker: worker to be destroyed
1209  *
1210  * Flush and destroy @worker.  The simple flush is enough because the kthread
1211  * worker API is used only in trivial scenarios.  There are no multi-step state
1212  * machines needed.
1213  */
1214 void kthread_destroy_worker(struct kthread_worker *worker)
1215 {
1216         struct task_struct *task;
1217
1218         task = worker->task;
1219         if (WARN_ON(!task))
1220                 return;
1221
1222         kthread_flush_worker(worker);
1223         kthread_stop(task);
1224         WARN_ON(!list_empty(&worker->work_list));
1225         kfree(worker);
1226 }
1227 EXPORT_SYMBOL(kthread_destroy_worker);
1228
1229 /**
1230  * kthread_use_mm - make the calling kthread operate on an address space
1231  * @mm: address space to operate on
1232  */
1233 void kthread_use_mm(struct mm_struct *mm)
1234 {
1235         struct mm_struct *active_mm;
1236         struct task_struct *tsk = current;
1237
1238         WARN_ON_ONCE(!(tsk->flags & PF_KTHREAD));
1239         WARN_ON_ONCE(tsk->mm);
1240
1241         task_lock(tsk);
1242         active_mm = tsk->active_mm;
1243         if (active_mm != mm) {
1244                 mmgrab(mm);
1245                 tsk->active_mm = mm;
1246         }
1247         tsk->mm = mm;
1248         switch_mm(active_mm, mm, tsk);
1249         task_unlock(tsk);
1250 #ifdef finish_arch_post_lock_switch
1251         finish_arch_post_lock_switch();
1252 #endif
1253
1254         if (active_mm != mm)
1255                 mmdrop(active_mm);
1256
1257         to_kthread(tsk)->oldfs = get_fs();
1258         set_fs(USER_DS);
1259 }
1260 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_use_mm);
1261
1262 /**
1263  * kthread_unuse_mm - reverse the effect of kthread_use_mm()
1264  * @mm: address space to operate on
1265  */
1266 void kthread_unuse_mm(struct mm_struct *mm)
1267 {
1268         struct task_struct *tsk = current;
1269
1270         WARN_ON_ONCE(!(tsk->flags & PF_KTHREAD));
1271         WARN_ON_ONCE(!tsk->mm);
1272
1273         set_fs(to_kthread(tsk)->oldfs);
1274
1275         task_lock(tsk);
1276         sync_mm_rss(mm);
1277         tsk->mm = NULL;
1278         /* active_mm is still 'mm' */
1279         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
1280         task_unlock(tsk);
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_unuse_mm);
1283
1284 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1285 /**
1286  * kthread_associate_blkcg - associate blkcg to current kthread
1287  * @css: the cgroup info
1288  *
1289  * Current thread must be a kthread. The thread is running jobs on behalf of
1290  * other threads. In some cases, we expect the jobs attach cgroup info of
1291  * original threads instead of that of current thread. This function stores
1292  * original thread's cgroup info in current kthread context for later
1293  * retrieval.
1294  */
1295 void kthread_associate_blkcg(struct cgroup_subsys_state *css)
1296 {
1297         struct kthread *kthread;
1298
1299         if (!(current->flags & PF_KTHREAD))
1300                 return;
1301         kthread = to_kthread(current);
1302         if (!kthread)
1303                 return;
1304
1305         if (kthread->blkcg_css) {
1306                 css_put(kthread->blkcg_css);
1307                 kthread->blkcg_css = NULL;
1308         }
1309         if (css) {
1310                 css_get(css);
1311                 kthread->blkcg_css = css;
1312         }
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL(kthread_associate_blkcg);
1315
1316 /**
1317  * kthread_blkcg - get associated blkcg css of current kthread
1318  *
1319  * Current thread must be a kthread.
1320  */
1321 struct cgroup_subsys_state *kthread_blkcg(void)
1322 {
1323         struct kthread *kthread;
1324
1325         if (current->flags & PF_KTHREAD) {
1326                 kthread = to_kthread(current);
1327                 if (kthread)
1328                         return kthread->blkcg_css;
1329         }
1330         return NULL;
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(kthread_blkcg);
1333 #endif