Merge branch 'for-5.11/elecom' into for-linus
[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 <linux/sched/isolation.h>
31 #include <trace/events/sched.h>
32
33
34 static DEFINE_SPINLOCK(kthread_create_lock);
35 static LIST_HEAD(kthread_create_list);
36 struct task_struct *kthreadd_task;
37
38 struct kthread_create_info
39 {
40         /* Information passed to kthread() from kthreadd. */
41         int (*threadfn)(void *data);
42         void *data;
43         int node;
44
45         /* Result passed back to kthread_create() from kthreadd. */
46         struct task_struct *result;
47         struct completion *done;
48
49         struct list_head list;
50 };
51
52 struct kthread {
53         unsigned long flags;
54         unsigned int cpu;
55         int (*threadfn)(void *);
56         void *data;
57         mm_segment_t oldfs;
58         struct completion parked;
59         struct completion exited;
60 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
61         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
62 #endif
63 };
64
65 enum KTHREAD_BITS {
66         KTHREAD_IS_PER_CPU = 0,
67         KTHREAD_SHOULD_STOP,
68         KTHREAD_SHOULD_PARK,
69 };
70
71 static inline void set_kthread_struct(void *kthread)
72 {
73         /*
74          * We abuse ->set_child_tid to avoid the new member and because it
75          * can't be wrongly copied by copy_process(). We also rely on fact
76          * that the caller can't exec, so PF_KTHREAD can't be cleared.
77          */
78         current->set_child_tid = (__force void __user *)kthread;
79 }
80
81 static inline struct kthread *to_kthread(struct task_struct *k)
82 {
83         WARN_ON(!(k->flags & PF_KTHREAD));
84         return (__force void *)k->set_child_tid;
85 }
86
87 void free_kthread_struct(struct task_struct *k)
88 {
89         struct kthread *kthread;
90
91         /*
92          * Can be NULL if this kthread was created by kernel_thread()
93          * or if kmalloc() in kthread() failed.
94          */
95         kthread = to_kthread(k);
96 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
97         WARN_ON_ONCE(kthread && kthread->blkcg_css);
98 #endif
99         kfree(kthread);
100 }
101
102 /**
103  * kthread_should_stop - should this kthread return now?
104  *
105  * When someone calls kthread_stop() on your kthread, it will be woken
106  * and this will return true.  You should then return, and your return
107  * value will be passed through to kthread_stop().
108  */
109 bool kthread_should_stop(void)
110 {
111         return test_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &to_kthread(current)->flags);
112 }
113 EXPORT_SYMBOL(kthread_should_stop);
114
115 bool __kthread_should_park(struct task_struct *k)
116 {
117         return test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &to_kthread(k)->flags);
118 }
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kthread_should_park);
120
121 /**
122  * kthread_should_park - should this kthread park now?
123  *
124  * When someone calls kthread_park() on your kthread, it will be woken
125  * and this will return true.  You should then do the necessary
126  * cleanup and call kthread_parkme()
127  *
128  * Similar to kthread_should_stop(), but this keeps the thread alive
129  * and in a park position. kthread_unpark() "restarts" the thread and
130  * calls the thread function again.
131  */
132 bool kthread_should_park(void)
133 {
134         return __kthread_should_park(current);
135 }
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_should_park);
137
138 /**
139  * kthread_freezable_should_stop - should this freezable kthread return now?
140  * @was_frozen: optional out parameter, indicates whether %current was frozen
141  *
142  * kthread_should_stop() for freezable kthreads, which will enter
143  * refrigerator if necessary.  This function is safe from kthread_stop() /
144  * freezer deadlock and freezable kthreads should use this function instead
145  * of calling try_to_freeze() directly.
146  */
147 bool kthread_freezable_should_stop(bool *was_frozen)
148 {
149         bool frozen = false;
150
151         might_sleep();
152
153         if (unlikely(freezing(current)))
154                 frozen = __refrigerator(true);
155
156         if (was_frozen)
157                 *was_frozen = frozen;
158
159         return kthread_should_stop();
160 }
161 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_freezable_should_stop);
162
163 /**
164  * kthread_func - return the function specified on kthread creation
165  * @task: kthread task in question
166  *
167  * Returns NULL if the task is not a kthread.
168  */
169 void *kthread_func(struct task_struct *task)
170 {
171         if (task->flags & PF_KTHREAD)
172                 return to_kthread(task)->threadfn;
173         return NULL;
174 }
175 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_func);
176
177 /**
178  * kthread_data - return data value specified on kthread creation
179  * @task: kthread task in question
180  *
181  * Return the data value specified when kthread @task was created.
182  * The caller is responsible for ensuring the validity of @task when
183  * calling this function.
184  */
185 void *kthread_data(struct task_struct *task)
186 {
187         return to_kthread(task)->data;
188 }
189 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_data);
190
191 /**
192  * kthread_probe_data - speculative version of kthread_data()
193  * @task: possible kthread task in question
194  *
195  * @task could be a kthread task.  Return the data value specified when it
196  * was created if accessible.  If @task isn't a kthread task or its data is
197  * inaccessible for any reason, %NULL is returned.  This function requires
198  * that @task itself is safe to dereference.
199  */
200 void *kthread_probe_data(struct task_struct *task)
201 {
202         struct kthread *kthread = to_kthread(task);
203         void *data = NULL;
204
205         copy_from_kernel_nofault(&data, &kthread->data, sizeof(data));
206         return data;
207 }
208
209 static void __kthread_parkme(struct kthread *self)
210 {
211         for (;;) {
212                 /*
213                  * TASK_PARKED is a special state; we must serialize against
214                  * possible pending wakeups to avoid store-store collisions on
215                  * task->state.
216                  *
217                  * Such a collision might possibly result in the task state
218                  * changin from TASK_PARKED and us failing the
219                  * wait_task_inactive() in kthread_park().
220                  */
221                 set_special_state(TASK_PARKED);
222                 if (!test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &self->flags))
223                         break;
224
225                 /*
226                  * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
227                  * or the caller of kthread_park() may spend more time in
228                  * wait_task_inactive().
229                  */
230                 preempt_disable();
231                 complete(&self->parked);
232                 schedule_preempt_disabled();
233                 preempt_enable();
234         }
235         __set_current_state(TASK_RUNNING);
236 }
237
238 void kthread_parkme(void)
239 {
240         __kthread_parkme(to_kthread(current));
241 }
242 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_parkme);
243
244 static int kthread(void *_create)
245 {
246         /* Copy data: it's on kthread's stack */
247         struct kthread_create_info *create = _create;
248         int (*threadfn)(void *data) = create->threadfn;
249         void *data = create->data;
250         struct completion *done;
251         struct kthread *self;
252         int ret;
253
254         self = kzalloc(sizeof(*self), GFP_KERNEL);
255         set_kthread_struct(self);
256
257         /* If user was SIGKILLed, I release the structure. */
258         done = xchg(&create->done, NULL);
259         if (!done) {
260                 kfree(create);
261                 do_exit(-EINTR);
262         }
263
264         if (!self) {
265                 create->result = ERR_PTR(-ENOMEM);
266                 complete(done);
267                 do_exit(-ENOMEM);
268         }
269
270         self->threadfn = threadfn;
271         self->data = data;
272         init_completion(&self->exited);
273         init_completion(&self->parked);
274         current->vfork_done = &self->exited;
275
276         /* OK, tell user we're spawned, wait for stop or wakeup */
277         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
278         create->result = current;
279         /*
280          * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
281          * or the creator may spend more time in wait_task_inactive().
282          */
283         preempt_disable();
284         complete(done);
285         schedule_preempt_disabled();
286         preempt_enable();
287
288         ret = -EINTR;
289         if (!test_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &self->flags)) {
290                 cgroup_kthread_ready();
291                 __kthread_parkme(self);
292                 ret = threadfn(data);
293         }
294         do_exit(ret);
295 }
296
297 /* called from do_fork() to get node information for about to be created task */
298 int tsk_fork_get_node(struct task_struct *tsk)
299 {
300 #ifdef CONFIG_NUMA
301         if (tsk == kthreadd_task)
302                 return tsk->pref_node_fork;
303 #endif
304         return NUMA_NO_NODE;
305 }
306
307 static void create_kthread(struct kthread_create_info *create)
308 {
309         int pid;
310
311 #ifdef CONFIG_NUMA
312         current->pref_node_fork = create->node;
313 #endif
314         /* We want our own signal handler (we take no signals by default). */
315         pid = kernel_thread(kthread, create, CLONE_FS | CLONE_FILES | SIGCHLD);
316         if (pid < 0) {
317                 /* If user was SIGKILLed, I release the structure. */
318                 struct completion *done = xchg(&create->done, NULL);
319
320                 if (!done) {
321                         kfree(create);
322                         return;
323                 }
324                 create->result = ERR_PTR(pid);
325                 complete(done);
326         }
327 }
328
329 static __printf(4, 0)
330 struct task_struct *__kthread_create_on_node(int (*threadfn)(void *data),
331                                                     void *data, int node,
332                                                     const char namefmt[],
333                                                     va_list args)
334 {
335         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
336         struct task_struct *task;
337         struct kthread_create_info *create = kmalloc(sizeof(*create),
338                                                      GFP_KERNEL);
339
340         if (!create)
341                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
342         create->threadfn = threadfn;
343         create->data = data;
344         create->node = node;
345         create->done = &done;
346
347         spin_lock(&kthread_create_lock);
348         list_add_tail(&create->list, &kthread_create_list);
349         spin_unlock(&kthread_create_lock);
350
351         wake_up_process(kthreadd_task);
352         /*
353          * Wait for completion in killable state, for I might be chosen by
354          * the OOM killer while kthreadd is trying to allocate memory for
355          * new kernel thread.
356          */
357         if (unlikely(wait_for_completion_killable(&done))) {
358                 /*
359                  * If I was SIGKILLed before kthreadd (or new kernel thread)
360                  * calls complete(), leave the cleanup of this structure to
361                  * that thread.
362                  */
363                 if (xchg(&create->done, NULL))
364                         return ERR_PTR(-EINTR);
365                 /*
366                  * kthreadd (or new kernel thread) will call complete()
367                  * shortly.
368                  */
369                 wait_for_completion(&done);
370         }
371         task = create->result;
372         if (!IS_ERR(task)) {
373                 static const struct sched_param param = { .sched_priority = 0 };
374                 char name[TASK_COMM_LEN];
375
376                 /*
377                  * task is already visible to other tasks, so updating
378                  * COMM must be protected.
379                  */
380                 vsnprintf(name, sizeof(name), namefmt, args);
381                 set_task_comm(task, name);
382                 /*
383                  * root may have changed our (kthreadd's) priority or CPU mask.
384                  * The kernel thread should not inherit these properties.
385                  */
386                 sched_setscheduler_nocheck(task, SCHED_NORMAL, &param);
387                 set_cpus_allowed_ptr(task,
388                                      housekeeping_cpumask(HK_FLAG_KTHREAD));
389         }
390         kfree(create);
391         return task;
392 }
393
394 /**
395  * kthread_create_on_node - create a kthread.
396  * @threadfn: the function to run until signal_pending(current).
397  * @data: data ptr for @threadfn.
398  * @node: task and thread structures for the thread are allocated on this node
399  * @namefmt: printf-style name for the thread.
400  *
401  * Description: This helper function creates and names a kernel
402  * thread.  The thread will be stopped: use wake_up_process() to start
403  * it.  See also kthread_run().  The new thread has SCHED_NORMAL policy and
404  * is affine to all CPUs.
405  *
406  * If thread is going to be bound on a particular cpu, give its node
407  * in @node, to get NUMA affinity for kthread stack, or else give NUMA_NO_NODE.
408  * When woken, the thread will run @threadfn() with @data as its
409  * argument. @threadfn() can either call do_exit() directly if it is a
410  * standalone thread for which no one will call kthread_stop(), or
411  * return when 'kthread_should_stop()' is true (which means
412  * kthread_stop() has been called).  The return value should be zero
413  * or a negative error number; it will be passed to kthread_stop().
414  *
415  * Returns a task_struct or ERR_PTR(-ENOMEM) or ERR_PTR(-EINTR).
416  */
417 struct task_struct *kthread_create_on_node(int (*threadfn)(void *data),
418                                            void *data, int node,
419                                            const char namefmt[],
420                                            ...)
421 {
422         struct task_struct *task;
423         va_list args;
424
425         va_start(args, namefmt);
426         task = __kthread_create_on_node(threadfn, data, node, namefmt, args);
427         va_end(args);
428
429         return task;
430 }
431 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_on_node);
432
433 static void __kthread_bind_mask(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask, long state)
434 {
435         unsigned long flags;
436
437         if (!wait_task_inactive(p, state)) {
438                 WARN_ON(1);
439                 return;
440         }
441
442         /* It's safe because the task is inactive. */
443         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
444         do_set_cpus_allowed(p, mask);
445         p->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
446         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
447 }
448
449 static void __kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu, long state)
450 {
451         __kthread_bind_mask(p, cpumask_of(cpu), state);
452 }
453
454 void kthread_bind_mask(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
455 {
456         __kthread_bind_mask(p, mask, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
457 }
458
459 /**
460  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
461  * @p: thread created by kthread_create().
462  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
463  *
464  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
465  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
466  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
467  */
468 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
469 {
470         __kthread_bind(p, cpu, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
471 }
472 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
473
474 /**
475  * kthread_create_on_cpu - Create a cpu bound kthread
476  * @threadfn: the function to run until signal_pending(current).
477  * @data: data ptr for @threadfn.
478  * @cpu: The cpu on which the thread should be bound,
479  * @namefmt: printf-style name for the thread. Format is restricted
480  *           to "name.*%u". Code fills in cpu number.
481  *
482  * Description: This helper function creates and names a kernel thread
483  */
484 struct task_struct *kthread_create_on_cpu(int (*threadfn)(void *data),
485                                           void *data, unsigned int cpu,
486                                           const char *namefmt)
487 {
488         struct task_struct *p;
489
490         p = kthread_create_on_node(threadfn, data, cpu_to_node(cpu), namefmt,
491                                    cpu);
492         if (IS_ERR(p))
493                 return p;
494         kthread_bind(p, cpu);
495         /* CPU hotplug need to bind once again when unparking the thread. */
496         set_bit(KTHREAD_IS_PER_CPU, &to_kthread(p)->flags);
497         to_kthread(p)->cpu = cpu;
498         return p;
499 }
500
501 /**
502  * kthread_unpark - unpark a thread created by kthread_create().
503  * @k:          thread created by kthread_create().
504  *
505  * Sets kthread_should_park() for @k to return false, wakes it, and
506  * waits for it to return. If the thread is marked percpu then its
507  * bound to the cpu again.
508  */
509 void kthread_unpark(struct task_struct *k)
510 {
511         struct kthread *kthread = to_kthread(k);
512
513         /*
514          * Newly created kthread was parked when the CPU was offline.
515          * The binding was lost and we need to set it again.
516          */
517         if (test_bit(KTHREAD_IS_PER_CPU, &kthread->flags))
518                 __kthread_bind(k, kthread->cpu, TASK_PARKED);
519
520         clear_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags);
521         /*
522          * __kthread_parkme() will either see !SHOULD_PARK or get the wakeup.
523          */
524         wake_up_state(k, TASK_PARKED);
525 }
526 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_unpark);
527
528 /**
529  * kthread_park - park a thread created by kthread_create().
530  * @k: thread created by kthread_create().
531  *
532  * Sets kthread_should_park() for @k to return true, wakes it, and
533  * waits for it to return. This can also be called after kthread_create()
534  * instead of calling wake_up_process(): the thread will park without
535  * calling threadfn().
536  *
537  * Returns 0 if the thread is parked, -ENOSYS if the thread exited.
538  * If called by the kthread itself just the park bit is set.
539  */
540 int kthread_park(struct task_struct *k)
541 {
542         struct kthread *kthread = to_kthread(k);
543
544         if (WARN_ON(k->flags & PF_EXITING))
545                 return -ENOSYS;
546
547         if (WARN_ON_ONCE(test_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags)))
548                 return -EBUSY;
549
550         set_bit(KTHREAD_SHOULD_PARK, &kthread->flags);
551         if (k != current) {
552                 wake_up_process(k);
553                 /*
554                  * Wait for __kthread_parkme() to complete(), this means we
555                  * _will_ have TASK_PARKED and are about to call schedule().
556                  */
557                 wait_for_completion(&kthread->parked);
558                 /*
559                  * Now wait for that schedule() to complete and the task to
560                  * get scheduled out.
561                  */
562                 WARN_ON_ONCE(!wait_task_inactive(k, TASK_PARKED));
563         }
564
565         return 0;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_park);
568
569 /**
570  * kthread_stop - stop a thread created by kthread_create().
571  * @k: thread created by kthread_create().
572  *
573  * Sets kthread_should_stop() for @k to return true, wakes it, and
574  * waits for it to exit. This can also be called after kthread_create()
575  * instead of calling wake_up_process(): the thread will exit without
576  * calling threadfn().
577  *
578  * If threadfn() may call do_exit() itself, the caller must ensure
579  * task_struct can't go away.
580  *
581  * Returns the result of threadfn(), or %-EINTR if wake_up_process()
582  * was never called.
583  */
584 int kthread_stop(struct task_struct *k)
585 {
586         struct kthread *kthread;
587         int ret;
588
589         trace_sched_kthread_stop(k);
590
591         get_task_struct(k);
592         kthread = to_kthread(k);
593         set_bit(KTHREAD_SHOULD_STOP, &kthread->flags);
594         kthread_unpark(k);
595         wake_up_process(k);
596         wait_for_completion(&kthread->exited);
597         ret = k->exit_code;
598         put_task_struct(k);
599
600         trace_sched_kthread_stop_ret(ret);
601         return ret;
602 }
603 EXPORT_SYMBOL(kthread_stop);
604
605 int kthreadd(void *unused)
606 {
607         struct task_struct *tsk = current;
608
609         /* Setup a clean context for our children to inherit. */
610         set_task_comm(tsk, "kthreadd");
611         ignore_signals(tsk);
612         set_cpus_allowed_ptr(tsk, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_KTHREAD));
613         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
614
615         current->flags |= PF_NOFREEZE;
616         cgroup_init_kthreadd();
617
618         for (;;) {
619                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
620                 if (list_empty(&kthread_create_list))
621                         schedule();
622                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
623
624                 spin_lock(&kthread_create_lock);
625                 while (!list_empty(&kthread_create_list)) {
626                         struct kthread_create_info *create;
627
628                         create = list_entry(kthread_create_list.next,
629                                             struct kthread_create_info, list);
630                         list_del_init(&create->list);
631                         spin_unlock(&kthread_create_lock);
632
633                         create_kthread(create);
634
635                         spin_lock(&kthread_create_lock);
636                 }
637                 spin_unlock(&kthread_create_lock);
638         }
639
640         return 0;
641 }
642
643 void __kthread_init_worker(struct kthread_worker *worker,
644                                 const char *name,
645                                 struct lock_class_key *key)
646 {
647         memset(worker, 0, sizeof(struct kthread_worker));
648         raw_spin_lock_init(&worker->lock);
649         lockdep_set_class_and_name(&worker->lock, key, name);
650         INIT_LIST_HEAD(&worker->work_list);
651         INIT_LIST_HEAD(&worker->delayed_work_list);
652 }
653 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kthread_init_worker);
654
655 /**
656  * kthread_worker_fn - kthread function to process kthread_worker
657  * @worker_ptr: pointer to initialized kthread_worker
658  *
659  * This function implements the main cycle of kthread worker. It processes
660  * work_list until it is stopped with kthread_stop(). It sleeps when the queue
661  * is empty.
662  *
663  * The works are not allowed to keep any locks, disable preemption or interrupts
664  * when they finish. There is defined a safe point for freezing when one work
665  * finishes and before a new one is started.
666  *
667  * Also the works must not be handled by more than one worker at the same time,
668  * see also kthread_queue_work().
669  */
670 int kthread_worker_fn(void *worker_ptr)
671 {
672         struct kthread_worker *worker = worker_ptr;
673         struct kthread_work *work;
674
675         /*
676          * FIXME: Update the check and remove the assignment when all kthread
677          * worker users are created using kthread_create_worker*() functions.
678          */
679         WARN_ON(worker->task && worker->task != current);
680         worker->task = current;
681
682         if (worker->flags & KTW_FREEZABLE)
683                 set_freezable();
684
685 repeat:
686         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);  /* mb paired w/ kthread_stop */
687
688         if (kthread_should_stop()) {
689                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
690                 raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
691                 worker->task = NULL;
692                 raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
693                 return 0;
694         }
695
696         work = NULL;
697         raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
698         if (!list_empty(&worker->work_list)) {
699                 work = list_first_entry(&worker->work_list,
700                                         struct kthread_work, node);
701                 list_del_init(&work->node);
702         }
703         worker->current_work = work;
704         raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
705
706         if (work) {
707                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
708                 work->func(work);
709         } else if (!freezing(current))
710                 schedule();
711
712         try_to_freeze();
713         cond_resched();
714         goto repeat;
715 }
716 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_worker_fn);
717
718 static __printf(3, 0) struct kthread_worker *
719 __kthread_create_worker(int cpu, unsigned int flags,
720                         const char namefmt[], va_list args)
721 {
722         struct kthread_worker *worker;
723         struct task_struct *task;
724         int node = NUMA_NO_NODE;
725
726         worker = kzalloc(sizeof(*worker), GFP_KERNEL);
727         if (!worker)
728                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
729
730         kthread_init_worker(worker);
731
732         if (cpu >= 0)
733                 node = cpu_to_node(cpu);
734
735         task = __kthread_create_on_node(kthread_worker_fn, worker,
736                                                 node, namefmt, args);
737         if (IS_ERR(task))
738                 goto fail_task;
739
740         if (cpu >= 0)
741                 kthread_bind(task, cpu);
742
743         worker->flags = flags;
744         worker->task = task;
745         wake_up_process(task);
746         return worker;
747
748 fail_task:
749         kfree(worker);
750         return ERR_CAST(task);
751 }
752
753 /**
754  * kthread_create_worker - create a kthread worker
755  * @flags: flags modifying the default behavior of the worker
756  * @namefmt: printf-style name for the kthread worker (task).
757  *
758  * Returns a pointer to the allocated worker on success, ERR_PTR(-ENOMEM)
759  * when the needed structures could not get allocated, and ERR_PTR(-EINTR)
760  * when the worker was SIGKILLed.
761  */
762 struct kthread_worker *
763 kthread_create_worker(unsigned int flags, const char namefmt[], ...)
764 {
765         struct kthread_worker *worker;
766         va_list args;
767
768         va_start(args, namefmt);
769         worker = __kthread_create_worker(-1, flags, namefmt, args);
770         va_end(args);
771
772         return worker;
773 }
774 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_worker);
775
776 /**
777  * kthread_create_worker_on_cpu - create a kthread worker and bind it
778  *      to a given CPU and the associated NUMA node.
779  * @cpu: CPU number
780  * @flags: flags modifying the default behavior of the worker
781  * @namefmt: printf-style name for the kthread worker (task).
782  *
783  * Use a valid CPU number if you want to bind the kthread worker
784  * to the given CPU and the associated NUMA node.
785  *
786  * A good practice is to add the cpu number also into the worker name.
787  * For example, use kthread_create_worker_on_cpu(cpu, "helper/%d", cpu).
788  *
789  * Returns a pointer to the allocated worker on success, ERR_PTR(-ENOMEM)
790  * when the needed structures could not get allocated, and ERR_PTR(-EINTR)
791  * when the worker was SIGKILLed.
792  */
793 struct kthread_worker *
794 kthread_create_worker_on_cpu(int cpu, unsigned int flags,
795                              const char namefmt[], ...)
796 {
797         struct kthread_worker *worker;
798         va_list args;
799
800         va_start(args, namefmt);
801         worker = __kthread_create_worker(cpu, flags, namefmt, args);
802         va_end(args);
803
804         return worker;
805 }
806 EXPORT_SYMBOL(kthread_create_worker_on_cpu);
807
808 /*
809  * Returns true when the work could not be queued at the moment.
810  * It happens when it is already pending in a worker list
811  * or when it is being cancelled.
812  */
813 static inline bool queuing_blocked(struct kthread_worker *worker,
814                                    struct kthread_work *work)
815 {
816         lockdep_assert_held(&worker->lock);
817
818         return !list_empty(&work->node) || work->canceling;
819 }
820
821 static void kthread_insert_work_sanity_check(struct kthread_worker *worker,
822                                              struct kthread_work *work)
823 {
824         lockdep_assert_held(&worker->lock);
825         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->node));
826         /* Do not use a work with >1 worker, see kthread_queue_work() */
827         WARN_ON_ONCE(work->worker && work->worker != worker);
828 }
829
830 /* insert @work before @pos in @worker */
831 static void kthread_insert_work(struct kthread_worker *worker,
832                                 struct kthread_work *work,
833                                 struct list_head *pos)
834 {
835         kthread_insert_work_sanity_check(worker, work);
836
837         list_add_tail(&work->node, pos);
838         work->worker = worker;
839         if (!worker->current_work && likely(worker->task))
840                 wake_up_process(worker->task);
841 }
842
843 /**
844  * kthread_queue_work - queue a kthread_work
845  * @worker: target kthread_worker
846  * @work: kthread_work to queue
847  *
848  * Queue @work to work processor @task for async execution.  @task
849  * must have been created with kthread_worker_create().  Returns %true
850  * if @work was successfully queued, %false if it was already pending.
851  *
852  * Reinitialize the work if it needs to be used by another worker.
853  * For example, when the worker was stopped and started again.
854  */
855 bool kthread_queue_work(struct kthread_worker *worker,
856                         struct kthread_work *work)
857 {
858         bool ret = false;
859         unsigned long flags;
860
861         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
862         if (!queuing_blocked(worker, work)) {
863                 kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
864                 ret = true;
865         }
866         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
867         return ret;
868 }
869 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_queue_work);
870
871 /**
872  * kthread_delayed_work_timer_fn - callback that queues the associated kthread
873  *      delayed work when the timer expires.
874  * @t: pointer to the expired timer
875  *
876  * The format of the function is defined by struct timer_list.
877  * It should have been called from irqsafe timer with irq already off.
878  */
879 void kthread_delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
880 {
881         struct kthread_delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
882         struct kthread_work *work = &dwork->work;
883         struct kthread_worker *worker = work->worker;
884         unsigned long flags;
885
886         /*
887          * This might happen when a pending work is reinitialized.
888          * It means that it is used a wrong way.
889          */
890         if (WARN_ON_ONCE(!worker))
891                 return;
892
893         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
894         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
895         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
896
897         /* Move the work from worker->delayed_work_list. */
898         WARN_ON_ONCE(list_empty(&work->node));
899         list_del_init(&work->node);
900         if (!work->canceling)
901                 kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
902
903         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(kthread_delayed_work_timer_fn);
906
907 static void __kthread_queue_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
908                                          struct kthread_delayed_work *dwork,
909                                          unsigned long delay)
910 {
911         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
912         struct kthread_work *work = &dwork->work;
913
914         WARN_ON_ONCE(timer->function != kthread_delayed_work_timer_fn);
915
916         /*
917          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
918          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
919          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
920          * on that there's no such delay when @delay is 0.
921          */
922         if (!delay) {
923                 kthread_insert_work(worker, work, &worker->work_list);
924                 return;
925         }
926
927         /* Be paranoid and try to detect possible races already now. */
928         kthread_insert_work_sanity_check(worker, work);
929
930         list_add(&work->node, &worker->delayed_work_list);
931         work->worker = worker;
932         timer->expires = jiffies + delay;
933         add_timer(timer);
934 }
935
936 /**
937  * kthread_queue_delayed_work - queue the associated kthread work
938  *      after a delay.
939  * @worker: target kthread_worker
940  * @dwork: kthread_delayed_work to queue
941  * @delay: number of jiffies to wait before queuing
942  *
943  * If the work has not been pending it starts a timer that will queue
944  * the work after the given @delay. If @delay is zero, it queues the
945  * work immediately.
946  *
947  * Return: %false if the @work has already been pending. It means that
948  * either the timer was running or the work was queued. It returns %true
949  * otherwise.
950  */
951 bool kthread_queue_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
952                                 struct kthread_delayed_work *dwork,
953                                 unsigned long delay)
954 {
955         struct kthread_work *work = &dwork->work;
956         unsigned long flags;
957         bool ret = false;
958
959         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
960
961         if (!queuing_blocked(worker, work)) {
962                 __kthread_queue_delayed_work(worker, dwork, delay);
963                 ret = true;
964         }
965
966         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
967         return ret;
968 }
969 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_queue_delayed_work);
970
971 struct kthread_flush_work {
972         struct kthread_work     work;
973         struct completion       done;
974 };
975
976 static void kthread_flush_work_fn(struct kthread_work *work)
977 {
978         struct kthread_flush_work *fwork =
979                 container_of(work, struct kthread_flush_work, work);
980         complete(&fwork->done);
981 }
982
983 /**
984  * kthread_flush_work - flush a kthread_work
985  * @work: work to flush
986  *
987  * If @work is queued or executing, wait for it to finish execution.
988  */
989 void kthread_flush_work(struct kthread_work *work)
990 {
991         struct kthread_flush_work fwork = {
992                 KTHREAD_WORK_INIT(fwork.work, kthread_flush_work_fn),
993                 COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(fwork.done),
994         };
995         struct kthread_worker *worker;
996         bool noop = false;
997
998         worker = work->worker;
999         if (!worker)
1000                 return;
1001
1002         raw_spin_lock_irq(&worker->lock);
1003         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
1004         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1005
1006         if (!list_empty(&work->node))
1007                 kthread_insert_work(worker, &fwork.work, work->node.next);
1008         else if (worker->current_work == work)
1009                 kthread_insert_work(worker, &fwork.work,
1010                                     worker->work_list.next);
1011         else
1012                 noop = true;
1013
1014         raw_spin_unlock_irq(&worker->lock);
1015
1016         if (!noop)
1017                 wait_for_completion(&fwork.done);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_flush_work);
1020
1021 /*
1022  * This function removes the work from the worker queue. Also it makes sure
1023  * that it won't get queued later via the delayed work's timer.
1024  *
1025  * The work might still be in use when this function finishes. See the
1026  * current_work proceed by the worker.
1027  *
1028  * Return: %true if @work was pending and successfully canceled,
1029  *      %false if @work was not pending
1030  */
1031 static bool __kthread_cancel_work(struct kthread_work *work, bool is_dwork,
1032                                   unsigned long *flags)
1033 {
1034         /* Try to cancel the timer if exists. */
1035         if (is_dwork) {
1036                 struct kthread_delayed_work *dwork =
1037                         container_of(work, struct kthread_delayed_work, work);
1038                 struct kthread_worker *worker = work->worker;
1039
1040                 /*
1041                  * del_timer_sync() must be called to make sure that the timer
1042                  * callback is not running. The lock must be temporary released
1043                  * to avoid a deadlock with the callback. In the meantime,
1044                  * any queuing is blocked by setting the canceling counter.
1045                  */
1046                 work->canceling++;
1047                 raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, *flags);
1048                 del_timer_sync(&dwork->timer);
1049                 raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, *flags);
1050                 work->canceling--;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Try to remove the work from a worker list. It might either
1055          * be from worker->work_list or from worker->delayed_work_list.
1056          */
1057         if (!list_empty(&work->node)) {
1058                 list_del_init(&work->node);
1059                 return true;
1060         }
1061
1062         return false;
1063 }
1064
1065 /**
1066  * kthread_mod_delayed_work - modify delay of or queue a kthread delayed work
1067  * @worker: kthread worker to use
1068  * @dwork: kthread delayed work to queue
1069  * @delay: number of jiffies to wait before queuing
1070  *
1071  * If @dwork is idle, equivalent to kthread_queue_delayed_work(). Otherwise,
1072  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay. If @delay is zero,
1073  * @work is guaranteed to be queued immediately.
1074  *
1075  * Return: %true if @dwork was pending and its timer was modified,
1076  * %false otherwise.
1077  *
1078  * A special case is when the work is being canceled in parallel.
1079  * It might be caused either by the real kthread_cancel_delayed_work_sync()
1080  * or yet another kthread_mod_delayed_work() call. We let the other command
1081  * win and return %false here. The caller is supposed to synchronize these
1082  * operations a reasonable way.
1083  *
1084  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1085  * See __kthread_cancel_work() and kthread_delayed_work_timer_fn()
1086  * for details.
1087  */
1088 bool kthread_mod_delayed_work(struct kthread_worker *worker,
1089                               struct kthread_delayed_work *dwork,
1090                               unsigned long delay)
1091 {
1092         struct kthread_work *work = &dwork->work;
1093         unsigned long flags;
1094         int ret = false;
1095
1096         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1097
1098         /* Do not bother with canceling when never queued. */
1099         if (!work->worker)
1100                 goto fast_queue;
1101
1102         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work() */
1103         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1104
1105         /* Do not fight with another command that is canceling this work. */
1106         if (work->canceling)
1107                 goto out;
1108
1109         ret = __kthread_cancel_work(work, true, &flags);
1110 fast_queue:
1111         __kthread_queue_delayed_work(worker, dwork, delay);
1112 out:
1113         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1114         return ret;
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_mod_delayed_work);
1117
1118 static bool __kthread_cancel_work_sync(struct kthread_work *work, bool is_dwork)
1119 {
1120         struct kthread_worker *worker = work->worker;
1121         unsigned long flags;
1122         int ret = false;
1123
1124         if (!worker)
1125                 goto out;
1126
1127         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1128         /* Work must not be used with >1 worker, see kthread_queue_work(). */
1129         WARN_ON_ONCE(work->worker != worker);
1130
1131         ret = __kthread_cancel_work(work, is_dwork, &flags);
1132
1133         if (worker->current_work != work)
1134                 goto out_fast;
1135
1136         /*
1137          * The work is in progress and we need to wait with the lock released.
1138          * In the meantime, block any queuing by setting the canceling counter.
1139          */
1140         work->canceling++;
1141         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1142         kthread_flush_work(work);
1143         raw_spin_lock_irqsave(&worker->lock, flags);
1144         work->canceling--;
1145
1146 out_fast:
1147         raw_spin_unlock_irqrestore(&worker->lock, flags);
1148 out:
1149         return ret;
1150 }
1151
1152 /**
1153  * kthread_cancel_work_sync - cancel a kthread work and wait for it to finish
1154  * @work: the kthread work to cancel
1155  *
1156  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
1157  * can be used even if the work re-queues itself. On return from this
1158  * function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
1159  *
1160  * kthread_cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
1161  * delayed_work's. Use kthread_cancel_delayed_work_sync() instead.
1162  *
1163  * The caller must ensure that the worker on which @work was last
1164  * queued can't be destroyed before this function returns.
1165  *
1166  * Return: %true if @work was pending, %false otherwise.
1167  */
1168 bool kthread_cancel_work_sync(struct kthread_work *work)
1169 {
1170         return __kthread_cancel_work_sync(work, false);
1171 }
1172 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_cancel_work_sync);
1173
1174 /**
1175  * kthread_cancel_delayed_work_sync - cancel a kthread delayed work and
1176  *      wait for it to finish.
1177  * @dwork: the kthread delayed work to cancel
1178  *
1179  * This is kthread_cancel_work_sync() for delayed works.
1180  *
1181  * Return: %true if @dwork was pending, %false otherwise.
1182  */
1183 bool kthread_cancel_delayed_work_sync(struct kthread_delayed_work *dwork)
1184 {
1185         return __kthread_cancel_work_sync(&dwork->work, true);
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_cancel_delayed_work_sync);
1188
1189 /**
1190  * kthread_flush_worker - flush all current works on a kthread_worker
1191  * @worker: worker to flush
1192  *
1193  * Wait until all currently executing or pending works on @worker are
1194  * finished.
1195  */
1196 void kthread_flush_worker(struct kthread_worker *worker)
1197 {
1198         struct kthread_flush_work fwork = {
1199                 KTHREAD_WORK_INIT(fwork.work, kthread_flush_work_fn),
1200                 COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(fwork.done),
1201         };
1202
1203         kthread_queue_work(worker, &fwork.work);
1204         wait_for_completion(&fwork.done);
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_flush_worker);
1207
1208 /**
1209  * kthread_destroy_worker - destroy a kthread worker
1210  * @worker: worker to be destroyed
1211  *
1212  * Flush and destroy @worker.  The simple flush is enough because the kthread
1213  * worker API is used only in trivial scenarios.  There are no multi-step state
1214  * machines needed.
1215  */
1216 void kthread_destroy_worker(struct kthread_worker *worker)
1217 {
1218         struct task_struct *task;
1219
1220         task = worker->task;
1221         if (WARN_ON(!task))
1222                 return;
1223
1224         kthread_flush_worker(worker);
1225         kthread_stop(task);
1226         WARN_ON(!list_empty(&worker->work_list));
1227         kfree(worker);
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(kthread_destroy_worker);
1230
1231 /**
1232  * kthread_use_mm - make the calling kthread operate on an address space
1233  * @mm: address space to operate on
1234  */
1235 void kthread_use_mm(struct mm_struct *mm)
1236 {
1237         struct mm_struct *active_mm;
1238         struct task_struct *tsk = current;
1239
1240         WARN_ON_ONCE(!(tsk->flags & PF_KTHREAD));
1241         WARN_ON_ONCE(tsk->mm);
1242
1243         task_lock(tsk);
1244         /* Hold off tlb flush IPIs while switching mm's */
1245         local_irq_disable();
1246         active_mm = tsk->active_mm;
1247         if (active_mm != mm) {
1248                 mmgrab(mm);
1249                 tsk->active_mm = mm;
1250         }
1251         tsk->mm = mm;
1252         switch_mm_irqs_off(active_mm, mm, tsk);
1253         local_irq_enable();
1254         task_unlock(tsk);
1255 #ifdef finish_arch_post_lock_switch
1256         finish_arch_post_lock_switch();
1257 #endif
1258
1259         if (active_mm != mm)
1260                 mmdrop(active_mm);
1261
1262         to_kthread(tsk)->oldfs = force_uaccess_begin();
1263 }
1264 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_use_mm);
1265
1266 /**
1267  * kthread_unuse_mm - reverse the effect of kthread_use_mm()
1268  * @mm: address space to operate on
1269  */
1270 void kthread_unuse_mm(struct mm_struct *mm)
1271 {
1272         struct task_struct *tsk = current;
1273
1274         WARN_ON_ONCE(!(tsk->flags & PF_KTHREAD));
1275         WARN_ON_ONCE(!tsk->mm);
1276
1277         force_uaccess_end(to_kthread(tsk)->oldfs);
1278
1279         task_lock(tsk);
1280         sync_mm_rss(mm);
1281         local_irq_disable();
1282         tsk->mm = NULL;
1283         /* active_mm is still 'mm' */
1284         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
1285         local_irq_enable();
1286         task_unlock(tsk);
1287 }
1288 EXPORT_SYMBOL_GPL(kthread_unuse_mm);
1289
1290 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1291 /**
1292  * kthread_associate_blkcg - associate blkcg to current kthread
1293  * @css: the cgroup info
1294  *
1295  * Current thread must be a kthread. The thread is running jobs on behalf of
1296  * other threads. In some cases, we expect the jobs attach cgroup info of
1297  * original threads instead of that of current thread. This function stores
1298  * original thread's cgroup info in current kthread context for later
1299  * retrieval.
1300  */
1301 void kthread_associate_blkcg(struct cgroup_subsys_state *css)
1302 {
1303         struct kthread *kthread;
1304
1305         if (!(current->flags & PF_KTHREAD))
1306                 return;
1307         kthread = to_kthread(current);
1308         if (!kthread)
1309                 return;
1310
1311         if (kthread->blkcg_css) {
1312                 css_put(kthread->blkcg_css);
1313                 kthread->blkcg_css = NULL;
1314         }
1315         if (css) {
1316                 css_get(css);
1317                 kthread->blkcg_css = css;
1318         }
1319 }
1320 EXPORT_SYMBOL(kthread_associate_blkcg);
1321
1322 /**
1323  * kthread_blkcg - get associated blkcg css of current kthread
1324  *
1325  * Current thread must be a kthread.
1326  */
1327 struct cgroup_subsys_state *kthread_blkcg(void)
1328 {
1329         struct kthread *kthread;
1330
1331         if (current->flags & PF_KTHREAD) {
1332                 kthread = to_kthread(current);
1333                 if (kthread)
1334                         return kthread->blkcg_css;
1335         }
1336         return NULL;
1337 }
1338 EXPORT_SYMBOL(kthread_blkcg);
1339 #endif