kernel/fork.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/kernel/fork.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  */
   7
   8 /*
   9  *  'fork.c' contains the help-routines for the 'fork' system call
  10  * (see also entry.S and others).
  11  * Fork is rather simple, once you get the hang of it, but the memory
  12  * management can be a bitch. See 'mm/memory.c': 'copy_page_range()'
  13  */
  14
  15 #include <linux/anon_inodes.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sched/autogroup.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/coredump.h>
  20 #include <linux/sched/user.h>
  21 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  22 #include <linux/sched/stat.h>
  23 #include <linux/sched/task.h>
  24 #include <linux/sched/task_stack.h>
  25 #include <linux/sched/cputime.h>
  26 #include <linux/seq_file.h>
  27 #include <linux/rtmutex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/unistd.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/completion.h>
  33 #include <linux/personality.h>
  34 #include <linux/mempolicy.h>
  35 #include <linux/sem.h>
  36 #include <linux/file.h>
  37 #include <linux/fdtable.h>
  38 #include <linux/iocontext.h>
  39 #include <linux/key.h>
  40 #include <linux/kmsan.h>
  41 #include <linux/binfmts.h>
  42 #include <linux/mman.h>
  43 #include <linux/mmu_notifier.h>
  44 #include <linux/fs.h>
  45 #include <linux/mm.h>
  46 #include <linux/mm_inline.h>
  47 #include <linux/nsproxy.h>
  48 #include <linux/capability.h>
  49 #include <linux/cpu.h>
  50 #include <linux/cgroup.h>
  51 #include <linux/security.h>
  52 #include <linux/hugetlb.h>
  53 #include <linux/seccomp.h>
  54 #include <linux/swap.h>
  55 #include <linux/syscalls.h>
  56 #include <linux/jiffies.h>
  57 #include <linux/futex.h>
  58 #include <linux/compat.h>
  59 #include <linux/kthread.h>
  60 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  61 #include <linux/rcupdate.h>
  62 #include <linux/ptrace.h>
  63 #include <linux/mount.h>
  64 #include <linux/audit.h>
  65 #include <linux/memcontrol.h>
  66 #include <linux/ftrace.h>
  67 #include <linux/proc_fs.h>
  68 #include <linux/profile.h>
  69 #include <linux/rmap.h>
  70 #include <linux/ksm.h>
  71 #include <linux/acct.h>
  72 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  73 #include <linux/tsacct_kern.h>
  74 #include <linux/cn_proc.h>
  75 #include <linux/freezer.h>
  76 #include <linux/delayacct.h>
  77 #include <linux/taskstats_kern.h>
  78 #include <linux/tty.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/magic.h>
  81 #include <linux/perf_event.h>
  82 #include <linux/posix-timers.h>
  83 #include <linux/user-return-notifier.h>
  84 #include <linux/oom.h>
  85 #include <linux/khugepaged.h>
  86 #include <linux/signalfd.h>
  87 #include <linux/uprobes.h>
  88 #include <linux/aio.h>
  89 #include <linux/compiler.h>
  90 #include <linux/sysctl.h>
  91 #include <linux/kcov.h>
  92 #include <linux/livepatch.h>
  93 #include <linux/thread_info.h>
  94 #include <linux/stackleak.h>
  95 #include <linux/kasan.h>
  96 #include <linux/scs.h>
  97 #include <linux/io_uring.h>
  98 #include <linux/bpf.h>
  99 #include <linux/stackprotector.h>
 100 #include <linux/user_events.h>
 101 #include <linux/iommu.h>
 102
 103 #include <asm/pgalloc.h>
 104 #include <linux/uaccess.h>
 105 #include <asm/mmu_context.h>
 106 #include <asm/cacheflush.h>
 107 #include <asm/tlbflush.h>
 108
 109 #include <trace/events/sched.h>
 110
 111 #define CREATE_TRACE_POINTS
 112 #include <trace/events/task.h>
 113
 114 /*
 115  * Minimum number of threads to boot the kernel
 116  */
 117 #define MIN_THREADS 20
 118
 119 /*
 120  * Maximum number of threads
 121  */
 122 #define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK
 123
 124 /*
 125  * Protected counters by write_lock_irq(&tasklist_lock)
 126  */
 127 unsigned long total_forks;      /* Handle normal Linux uptimes. */
 128 int nr_threads;                 /* The idle threads do not count.. */
 129
 130 static int max_threads;         /* tunable limit on nr_threads */
 131
 132 #define NAMED_ARRAY_INDEX(x)    [x] = __stringify(x)
 133
 134 static const char * const resident_page_types[] = {
 135         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_FILEPAGES),
 136         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_ANONPAGES),
 137         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SWAPENTS),
 138         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SHMEMPAGES),
 139 };
 140
 141 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, process_counts) = 0;
 142
 143 __cacheline_aligned DEFINE_RWLOCK(tasklist_lock);  /* outer */
 144
 145 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
 146 int lockdep_tasklist_lock_is_held(void)
 147 {
 148         return lockdep_is_held(&tasklist_lock);
 149 }
 150 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_tasklist_lock_is_held);
 151 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
 152
 153 int nr_processes(void)
 154 {
 155         int cpu;
 156         int total = 0;
 157
 158         for_each_possible_cpu(cpu)
 159                 total += per_cpu(process_counts, cpu);
 160
 161         return total;
 162 }
 163
 164 void __weak arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
 165 {
 166 }
 167
 168 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
 169 static struct kmem_cache *task_struct_cachep;
 170
 171 static inline struct task_struct *alloc_task_struct_node(int node)
 172 {
 173         return kmem_cache_alloc_node(task_struct_cachep, GFP_KERNEL, node);
 174 }
 175
 176 static inline void free_task_struct(struct task_struct *tsk)
 177 {
 178         kmem_cache_free(task_struct_cachep, tsk);
 179 }
 180 #endif
 181
 182 #ifndef CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR
 183
 184 /*
 185  * Allocate pages if THREAD_SIZE is >= PAGE_SIZE, otherwise use a
 186  * kmemcache based allocator.
 187  */
 188 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)
 189
 190 #  ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 191 /*
 192  * vmalloc() is a bit slow, and calling vfree() enough times will force a TLB
 193  * flush.  Try to minimize the number of calls by caching stacks.
 194  */
 195 #define NR_CACHED_STACKS 2
 196 static DEFINE_PER_CPU(struct vm_struct *, cached_stacks[NR_CACHED_STACKS]);
 197
 198 struct vm_stack {
 199         struct rcu_head rcu;
 200         struct vm_struct *stack_vm_area;
 201 };
 202
 203 static bool try_release_thread_stack_to_cache(struct vm_struct *vm)
 204 {
 205         unsigned int i;
 206
 207         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 208                 if (this_cpu_cmpxchg(cached_stacks[i], NULL, vm) != NULL)
 209                         continue;
 210                 return true;
 211         }
 212         return false;
 213 }
 214
 215 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 216 {
 217         struct vm_stack *vm_stack = container_of(rh, struct vm_stack, rcu);
 218
 219         if (try_release_thread_stack_to_cache(vm_stack->stack_vm_area))
 220                 return;
 221
 222         vfree(vm_stack);
 223 }
 224
 225 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 226 {
 227         struct vm_stack *vm_stack = tsk->stack;
 228
 229         vm_stack->stack_vm_area = tsk->stack_vm_area;
 230         call_rcu(&vm_stack->rcu, thread_stack_free_rcu);
 231 }
 232
 233 static int free_vm_stack_cache(unsigned int cpu)
 234 {
 235         struct vm_struct **cached_vm_stacks = per_cpu_ptr(cached_stacks, cpu);
 236         int i;
 237
 238         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 239                 struct vm_struct *vm_stack = cached_vm_stacks[i];
 240
 241                 if (!vm_stack)
 242                         continue;
 243
 244                 vfree(vm_stack->addr);
 245                 cached_vm_stacks[i] = NULL;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static int memcg_charge_kernel_stack(struct vm_struct *vm)
 252 {
 253         int i;
 254         int ret;
 255         int nr_charged = 0;
 256
 257         BUG_ON(vm->nr_pages != THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
 258
 259         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++) {
 260                 ret = memcg_kmem_charge_page(vm->pages[i], GFP_KERNEL, 0);
 261                 if (ret)
 262                         goto err;
 263                 nr_charged++;
 264         }
 265         return 0;
 266 err:
 267         for (i = 0; i < nr_charged; i++)
 268                 memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 269         return ret;
 270 }
 271
 272 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 273 {
 274         struct vm_struct *vm;
 275         void *stack;
 276         int i;
 277
 278         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 279                 struct vm_struct *s;
 280
 281                 s = this_cpu_xchg(cached_stacks[i], NULL);
 282
 283                 if (!s)
 284                         continue;
 285
 286                 /* Reset stack metadata. */
 287                 kasan_unpoison_range(s->addr, THREAD_SIZE);
 288
 289                 stack = kasan_reset_tag(s->addr);
 290
 291                 /* Clear stale pointers from reused stack. */
 292                 memset(stack, 0, THREAD_SIZE);
 293
 294                 if (memcg_charge_kernel_stack(s)) {
 295                         vfree(s->addr);
 296                         return -ENOMEM;
 297                 }
 298
 299                 tsk->stack_vm_area = s;
 300                 tsk->stack = stack;
 301                 return 0;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Allocated stacks are cached and later reused by new threads,
 306          * so memcg accounting is performed manually on assigning/releasing
 307          * stacks to tasks. Drop __GFP_ACCOUNT.
 308          */
 309         stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 310                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 311                                      THREADINFO_GFP & ~__GFP_ACCOUNT,
 312                                      PAGE_KERNEL,
 313                                      0, node, __builtin_return_address(0));
 314         if (!stack)
 315                 return -ENOMEM;
 316
 317         vm = find_vm_area(stack);
 318         if (memcg_charge_kernel_stack(vm)) {
 319                 vfree(stack);
 320                 return -ENOMEM;
 321         }
 322         /*
 323          * We can't call find_vm_area() in interrupt context, and
 324          * free_thread_stack() can be called in interrupt context,
 325          * so cache the vm_struct.
 326          */
 327         tsk->stack_vm_area = vm;
 328         stack = kasan_reset_tag(stack);
 329         tsk->stack = stack;
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 334 {
 335         if (!try_release_thread_stack_to_cache(tsk->stack_vm_area))
 336                 thread_stack_delayed_free(tsk);
 337
 338         tsk->stack = NULL;
 339         tsk->stack_vm_area = NULL;
 340 }
 341
 342 #  else /* !CONFIG_VMAP_STACK */
 343
 344 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 345 {
 346         __free_pages(virt_to_page(rh), THREAD_SIZE_ORDER);
 347 }
 348
 349 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 350 {
 351         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 352
 353         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 354 }
 355
 356 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 357 {
 358         struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
 359                                              THREAD_SIZE_ORDER);
 360
 361         if (likely(page)) {
 362                 tsk->stack = kasan_reset_tag(page_address(page));
 363                 return 0;
 364         }
 365         return -ENOMEM;
 366 }
 367
 368 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 369 {
 370         thread_stack_delayed_free(tsk);
 371         tsk->stack = NULL;
 372 }
 373
 374 #  endif /* CONFIG_VMAP_STACK */
 375 # else /* !(THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)) */
 376
 377 static struct kmem_cache *thread_stack_cache;
 378
 379 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 380 {
 381         kmem_cache_free(thread_stack_cache, rh);
 382 }
 383
 384 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 385 {
 386         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 387
 388         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 389 }
 390
 391 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 392 {
 393         unsigned long *stack;
 394         stack = kmem_cache_alloc_node(thread_stack_cache, THREADINFO_GFP, node);
 395         stack = kasan_reset_tag(stack);
 396         tsk->stack = stack;
 397         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 398 }
 399
 400 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 401 {
 402         thread_stack_delayed_free(tsk);
 403         tsk->stack = NULL;
 404 }
 405
 406 void thread_stack_cache_init(void)
 407 {
 408         thread_stack_cache = kmem_cache_create_usercopy("thread_stack",
 409                                         THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, 0, 0,
 410                                         THREAD_SIZE, NULL);
 411         BUG_ON(thread_stack_cache == NULL);
 412 }
 413
 414 # endif /* THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK) */
 415 #else /* CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 416
 417 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 418 {
 419         unsigned long *stack;
 420
 421         stack = arch_alloc_thread_stack_node(tsk, node);
 422         tsk->stack = stack;
 423         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 424 }
 425
 426 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 427 {
 428         arch_free_thread_stack(tsk);
 429         tsk->stack = NULL;
 430 }
 431
 432 #endif /* !CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 433
 434 /* SLAB cache for signal_struct structures (tsk->signal) */
 435 static struct kmem_cache *signal_cachep;
 436
 437 /* SLAB cache for sighand_struct structures (tsk->sighand) */
 438 struct kmem_cache *sighand_cachep;
 439
 440 /* SLAB cache for files_struct structures (tsk->files) */
 441 struct kmem_cache *files_cachep;
 442
 443 /* SLAB cache for fs_struct structures (tsk->fs) */
 444 struct kmem_cache *fs_cachep;
 445
 446 /* SLAB cache for vm_area_struct structures */
 447 static struct kmem_cache *vm_area_cachep;
 448
 449 /* SLAB cache for mm_struct structures (tsk->mm) */
 450 static struct kmem_cache *mm_cachep;
 451
 452 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 453
 454 /* SLAB cache for vm_area_struct.lock */
 455 static struct kmem_cache *vma_lock_cachep;
 456
 457 static bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma)
 458 {
 459         vma->vm_lock = kmem_cache_alloc(vma_lock_cachep, GFP_KERNEL);
 460         if (!vma->vm_lock)
 461                 return false;
 462
 463         init_rwsem(&vma->vm_lock->lock);
 464         vma->vm_lock_seq = -1;
 465
 466         return true;
 467 }
 468
 469 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma)
 470 {
 471         kmem_cache_free(vma_lock_cachep, vma->vm_lock);
 472 }
 473
 474 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 475
 476 static inline bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma) { return true; }
 477 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma) {}
 478
 479 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 480
 481 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *mm)
 482 {
 483         struct vm_area_struct *vma;
 484
 485         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 486         if (!vma)
 487                 return NULL;
 488
 489         vma_init(vma, mm);
 490         if (!vma_lock_alloc(vma)) {
 491                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 492                 return NULL;
 493         }
 494
 495         return vma;
 496 }
 497
 498 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *orig)
 499 {
 500         struct vm_area_struct *new = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 501
 502         if (!new)
 503                 return NULL;
 504
 505         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_flags);
 506         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_file);
 507         /*
 508          * orig->shared.rb may be modified concurrently, but the clone
 509          * will be reinitialized.
 510          */
 511         data_race(memcpy(new, orig, sizeof(*new)));
 512         if (!vma_lock_alloc(new)) {
 513                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, new);
 514                 return NULL;
 515         }
 516         INIT_LIST_HEAD(&new->anon_vma_chain);
 517         vma_numab_state_init(new);
 518         dup_anon_vma_name(orig, new);
 519
 520         return new;
 521 }
 522
 523 void __vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 524 {
 525         vma_numab_state_free(vma);
 526         free_anon_vma_name(vma);
 527         vma_lock_free(vma);
 528         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 532 static void vm_area_free_rcu_cb(struct rcu_head *head)
 533 {
 534         struct vm_area_struct *vma = container_of(head, struct vm_area_struct,
 535                                                   vm_rcu);
 536
 537         /* The vma should not be locked while being destroyed. */
 538         VM_BUG_ON_VMA(rwsem_is_locked(&vma->vm_lock->lock), vma);
 539         __vm_area_free(vma);
 540 }
 541 #endif
 542
 543 void vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 544 {
 545 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 546         call_rcu(&vma->vm_rcu, vm_area_free_rcu_cb);
 547 #else
 548         __vm_area_free(vma);
 549 #endif
 550 }
 551
 552 static void account_kernel_stack(struct task_struct *tsk, int account)
 553 {
 554         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 555                 struct vm_struct *vm = task_stack_vm_area(tsk);
 556                 int i;
 557
 558                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 559                         mod_lruvec_page_state(vm->pages[i], NR_KERNEL_STACK_KB,
 560                                               account * (PAGE_SIZE / 1024));
 561         } else {
 562                 void *stack = task_stack_page(tsk);
 563
 564                 /* All stack pages are in the same node. */
 565                 mod_lruvec_kmem_state(stack, NR_KERNEL_STACK_KB,
 566                                       account * (THREAD_SIZE / 1024));
 567         }
 568 }
 569
 570 void exit_task_stack_account(struct task_struct *tsk)
 571 {
 572         account_kernel_stack(tsk, -1);
 573
 574         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 575                 struct vm_struct *vm;
 576                 int i;
 577
 578                 vm = task_stack_vm_area(tsk);
 579                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 580                         memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 581         }
 582 }
 583
 584 static void release_task_stack(struct task_struct *tsk)
 585 {
 586         if (WARN_ON(READ_ONCE(tsk->__state) != TASK_DEAD))
 587                 return;  /* Better to leak the stack than to free prematurely */
 588
 589         free_thread_stack(tsk);
 590 }
 591
 592 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 593 void put_task_stack(struct task_struct *tsk)
 594 {
 595         if (refcount_dec_and_test(&tsk->stack_refcount))
 596                 release_task_stack(tsk);
 597 }
 598 #endif
 599
 600 void free_task(struct task_struct *tsk)
 601 {
 602 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 603         WARN_ON_ONCE(tsk->seccomp.filter);
 604 #endif
 605         release_user_cpus_ptr(tsk);
 606         scs_release(tsk);
 607
 608 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 609         /*
 610          * The task is finally done with both the stack and thread_info,
 611          * so free both.
 612          */
 613         release_task_stack(tsk);
 614 #else
 615         /*
 616          * If the task had a separate stack allocation, it should be gone
 617          * by now.
 618          */
 619         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tsk->stack_refcount) != 0);
 620 #endif
 621         rt_mutex_debug_task_free(tsk);
 622         ftrace_graph_exit_task(tsk);
 623         arch_release_task_struct(tsk);
 624         if (tsk->flags & PF_KTHREAD)
 625                 free_kthread_struct(tsk);
 626         bpf_task_storage_free(tsk);
 627         free_task_struct(tsk);
 628 }
 629 EXPORT_SYMBOL(free_task);
 630
 631 static void dup_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 632 {
 633         struct file *exe_file;
 634
 635         exe_file = get_mm_exe_file(oldmm);
 636         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, exe_file);
 637         /*
 638          * We depend on the oldmm having properly denied write access to the
 639          * exe_file already.
 640          */
 641         if (exe_file && deny_write_access(exe_file))
 642                 pr_warn_once("deny_write_access() failed in %s\n", __func__);
 643 }
 644
 645 #ifdef CONFIG_MMU
 646 static __latent_entropy int dup_mmap(struct mm_struct *mm,
 647                                         struct mm_struct *oldmm)
 648 {
 649         struct vm_area_struct *mpnt, *tmp;
 650         int retval;
 651         unsigned long charge = 0;
 652         LIST_HEAD(uf);
 653         VMA_ITERATOR(old_vmi, oldmm, 0);
 654         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
 655
 656         uprobe_start_dup_mmap();
 657         if (mmap_write_lock_killable(oldmm)) {
 658                 retval = -EINTR;
 659                 goto fail_uprobe_end;
 660         }
 661         flush_cache_dup_mm(oldmm);
 662         uprobe_dup_mmap(oldmm, mm);
 663         /*
 664          * Not linked in yet - no deadlock potential:
 665          */
 666         mmap_write_lock_nested(mm, SINGLE_DEPTH_NESTING);
 667
 668         /* No ordering required: file already has been exposed. */
 669         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 670
 671         mm->total_vm = oldmm->total_vm;
 672         mm->data_vm = oldmm->data_vm;
 673         mm->exec_vm = oldmm->exec_vm;
 674         mm->stack_vm = oldmm->stack_vm;
 675
 676         retval = ksm_fork(mm, oldmm);
 677         if (retval)
 678                 goto out;
 679         khugepaged_fork(mm, oldmm);
 680
 681         retval = vma_iter_bulk_alloc(&vmi, oldmm->map_count);
 682         if (retval)
 683                 goto out;
 684
 685         mt_clear_in_rcu(vmi.mas.tree);
 686         for_each_vma(old_vmi, mpnt) {
 687                 struct file *file;
 688
 689                 vma_start_write(mpnt);
 690                 if (mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY) {
 691                         vm_stat_account(mm, mpnt->vm_flags, -vma_pages(mpnt));
 692                         continue;
 693                 }
 694                 charge = 0;
 695                 /*
 696                  * Don't duplicate many vmas if we've been oom-killed (for
 697                  * example)
 698                  */
 699                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 700                         retval = -EINTR;
 701                         goto loop_out;
 702                 }
 703                 if (mpnt->vm_flags & VM_ACCOUNT) {
 704                         unsigned long len = vma_pages(mpnt);
 705
 706                         if (security_vm_enough_memory_mm(oldmm, len)) /* sic */
 707                                 goto fail_nomem;
 708                         charge = len;
 709                 }
 710                 tmp = vm_area_dup(mpnt);
 711                 if (!tmp)
 712                         goto fail_nomem;
 713                 retval = vma_dup_policy(mpnt, tmp);
 714                 if (retval)
 715                         goto fail_nomem_policy;
 716                 tmp->vm_mm = mm;
 717                 retval = dup_userfaultfd(tmp, &uf);
 718                 if (retval)
 719                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 720                 if (tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK) {
 721                         /*
 722                          * VM_WIPEONFORK gets a clean slate in the child.
 723                          * Don't prepare anon_vma until fault since we don't
 724                          * copy page for current vma.
 725                          */
 726                         tmp->anon_vma = NULL;
 727                 } else if (anon_vma_fork(tmp, mpnt))
 728                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 729                 vm_flags_clear(tmp, VM_LOCKED_MASK);
 730                 file = tmp->vm_file;
 731                 if (file) {
 732                         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 733
 734                         get_file(file);
 735                         i_mmap_lock_write(mapping);
 736                         if (tmp->vm_flags & VM_SHARED)
 737                                 mapping_allow_writable(mapping);
 738                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 739                         /* insert tmp into the share list, just after mpnt */
 740                         vma_interval_tree_insert_after(tmp, mpnt,
 741                                         &mapping->i_mmap);
 742                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 743                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 744                 }
 745
 746                 /*
 747                  * Copy/update hugetlb private vma information.
 748                  */
 749                 if (is_vm_hugetlb_page(tmp))
 750                         hugetlb_dup_vma_private(tmp);
 751
 752                 /* Link the vma into the MT */
 753                 if (vma_iter_bulk_store(&vmi, tmp))
 754                         goto fail_nomem_vmi_store;
 755
 756                 mm->map_count++;
 757                 if (!(tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK))
 758                         retval = copy_page_range(tmp, mpnt);
 759
 760                 if (tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
 761                         tmp->vm_ops->open(tmp);
 762
 763                 if (retval)
 764                         goto loop_out;
 765         }
 766         /* a new mm has just been created */
 767         retval = arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 768 loop_out:
 769         vma_iter_free(&vmi);
 770         if (!retval)
 771                 mt_set_in_rcu(vmi.mas.tree);
 772 out:
 773         mmap_write_unlock(mm);
 774         flush_tlb_mm(oldmm);
 775         mmap_write_unlock(oldmm);
 776         dup_userfaultfd_complete(&uf);
 777 fail_uprobe_end:
 778         uprobe_end_dup_mmap();
 779         return retval;
 780
 781 fail_nomem_vmi_store:
 782         unlink_anon_vmas(tmp);
 783 fail_nomem_anon_vma_fork:
 784         mpol_put(vma_policy(tmp));
 785 fail_nomem_policy:
 786         vm_area_free(tmp);
 787 fail_nomem:
 788         retval = -ENOMEM;
 789         vm_unacct_memory(charge);
 790         goto loop_out;
 791 }
 792
 793 static inline int mm_alloc_pgd(struct mm_struct *mm)
 794 {
 795         mm->pgd = pgd_alloc(mm);
 796         if (unlikely(!mm->pgd))
 797                 return -ENOMEM;
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 static inline void mm_free_pgd(struct mm_struct *mm)
 802 {
 803         pgd_free(mm, mm->pgd);
 804 }
 805 #else
 806 static int dup_mmap(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 807 {
 808         mmap_write_lock(oldmm);
 809         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 810         mmap_write_unlock(oldmm);
 811         return 0;
 812 }
 813 #define mm_alloc_pgd(mm)        (0)
 814 #define mm_free_pgd(mm)
 815 #endif /* CONFIG_MMU */
 816
 817 static void check_mm(struct mm_struct *mm)
 818 {
 819         int i;
 820
 821         BUILD_BUG_ON_MSG(ARRAY_SIZE(resident_page_types) != NR_MM_COUNTERS,
 822                          "Please make sure 'struct resident_page_types[]' is updated as well");
 823
 824         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++) {
 825                 long x = percpu_counter_sum(&mm->rss_stat[i]);
 826
 827                 if (unlikely(x))
 828                         pr_alert("BUG: Bad rss-counter state mm:%p type:%s val:%ld\n",
 829                                  mm, resident_page_types[i], x);
 830         }
 831
 832         if (mm_pgtables_bytes(mm))
 833                 pr_alert("BUG: non-zero pgtables_bytes on freeing mm: %ld\n",
 834                                 mm_pgtables_bytes(mm));
 835
 836 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 837         VM_BUG_ON_MM(mm->pmd_huge_pte, mm);
 838 #endif
 839 }
 840
 841 #define allocate_mm()   (kmem_cache_alloc(mm_cachep, GFP_KERNEL))
 842 #define free_mm(mm)     (kmem_cache_free(mm_cachep, (mm)))
 843
 844 static void do_check_lazy_tlb(void *arg)
 845 {
 846         struct mm_struct *mm = arg;
 847
 848         WARN_ON_ONCE(current->active_mm == mm);
 849 }
 850
 851 static void do_shoot_lazy_tlb(void *arg)
 852 {
 853         struct mm_struct *mm = arg;
 854
 855         if (current->active_mm == mm) {
 856                 WARN_ON_ONCE(current->mm);
 857                 current->active_mm = &init_mm;
 858                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
 859         }
 860 }
 861
 862 static void cleanup_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
 863 {
 864         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MMU_LAZY_TLB_SHOOTDOWN)) {
 865                 /*
 866                  * In this case, lazy tlb mms are refounted and would not reach
 867                  * __mmdrop until all CPUs have switched away and mmdrop()ed.
 868                  */
 869                 return;
 870         }
 871
 872         /*
 873          * Lazy mm shootdown does not refcount "lazy tlb mm" usage, rather it
 874          * requires lazy mm users to switch to another mm when the refcount
 875          * drops to zero, before the mm is freed. This requires IPIs here to
 876          * switch kernel threads to init_mm.
 877          *
 878          * archs that use IPIs to flush TLBs can piggy-back that lazy tlb mm
 879          * switch with the final userspace teardown TLB flush which leaves the
 880          * mm lazy on this CPU but no others, reducing the need for additional
 881          * IPIs here. There are cases where a final IPI is still required here,
 882          * such as the final mmdrop being performed on a different CPU than the
 883          * one exiting, or kernel threads using the mm when userspace exits.
 884          *
 885          * IPI overheads have not found to be expensive, but they could be
 886          * reduced in a number of possible ways, for example (roughly
 887          * increasing order of complexity):
 888          * - The last lazy reference created by exit_mm() could instead switch
 889          *   to init_mm, however it's probable this will run on the same CPU
 890          *   immediately afterwards, so this may not reduce IPIs much.
 891          * - A batch of mms requiring IPIs could be gathered and freed at once.
 892          * - CPUs store active_mm where it can be remotely checked without a
 893          *   lock, to filter out false-positives in the cpumask.
 894          * - After mm_users or mm_count reaches zero, switching away from the
 895          *   mm could clear mm_cpumask to reduce some IPIs, perhaps together
 896          *   with some batching or delaying of the final IPIs.
 897          * - A delayed freeing and RCU-like quiescing sequence based on mm
 898          *   switching to avoid IPIs completely.
 899          */
 900         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), do_shoot_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 901         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM_SHOOT_LAZIES))
 902                 on_each_cpu(do_check_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 903 }
 904
 905 /*
 906  * Called when the last reference to the mm
 907  * is dropped: either by a lazy thread or by
 908  * mmput. Free the page directory and the mm.
 909  */
 910 void __mmdrop(struct mm_struct *mm)
 911 {
 912         BUG_ON(mm == &init_mm);
 913         WARN_ON_ONCE(mm == current->mm);
 914
 915         /* Ensure no CPUs are using this as their lazy tlb mm */
 916         cleanup_lazy_tlbs(mm);
 917
 918         WARN_ON_ONCE(mm == current->active_mm);
 919         mm_free_pgd(mm);
 920         destroy_context(mm);
 921         mmu_notifier_subscriptions_destroy(mm);
 922         check_mm(mm);
 923         put_user_ns(mm->user_ns);
 924         mm_pasid_drop(mm);
 925         mm_destroy_cid(mm);
 926         percpu_counter_destroy_many(mm->rss_stat, NR_MM_COUNTERS);
 927
 928         free_mm(mm);
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmdrop);
 931
 932 static void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
 933 {
 934         struct mm_struct *mm;
 935
 936         mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
 937         __mmdrop(mm);
 938 }
 939
 940 static void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
 941 {
 942         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
 943                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
 944                 schedule_work(&mm->async_put_work);
 945         }
 946 }
 947
 948 static inline void free_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 949 {
 950         taskstats_tgid_free(sig);
 951         sched_autogroup_exit(sig);
 952         /*
 953          * __mmdrop is not safe to call from softirq context on x86 due to
 954          * pgd_dtor so postpone it to the async context
 955          */
 956         if (sig->oom_mm)
 957                 mmdrop_async(sig->oom_mm);
 958         kmem_cache_free(signal_cachep, sig);
 959 }
 960
 961 static inline void put_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 962 {
 963         if (refcount_dec_and_test(&sig->sigcnt))
 964                 free_signal_struct(sig);
 965 }
 966
 967 void __put_task_struct(struct task_struct *tsk)
 968 {
 969         WARN_ON(!tsk->exit_state);
 970         WARN_ON(refcount_read(&tsk->usage));
 971         WARN_ON(tsk == current);
 972
 973         io_uring_free(tsk);
 974         cgroup_free(tsk);
 975         task_numa_free(tsk, true);
 976         security_task_free(tsk);
 977         exit_creds(tsk);
 978         delayacct_tsk_free(tsk);
 979         put_signal_struct(tsk->signal);
 980         sched_core_free(tsk);
 981         free_task(tsk);
 982 }
 983 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct);
 984
 985 void __put_task_struct_rcu_cb(struct rcu_head *rhp)
 986 {
 987         struct task_struct *task = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
 988
 989         __put_task_struct(task);
 990 }
 991 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct_rcu_cb);
 992
 993 void __init __weak arch_task_cache_init(void) { }
 994
 995 /*
 996  * set_max_threads
 997  */
 998 static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
 999 {
1000         u64 threads;
1001         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
1002
1003         /*
1004          * The number of threads shall be limited such that the thread
1005          * structures may only consume a small part of the available memory.
1006          */
1007         if (fls64(nr_pages) + fls64(PAGE_SIZE) > 64)
1008                 threads = MAX_THREADS;
1009         else
1010                 threads = div64_u64((u64) nr_pages * (u64) PAGE_SIZE,
1011                                     (u64) THREAD_SIZE * 8UL);
1012
1013         if (threads > max_threads_suggested)
1014                 threads = max_threads_suggested;
1015
1016         max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
1017 }
1018
1019 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1020 /* Initialized by the architecture: */
1021 int arch_task_struct_size __read_mostly;
1022 #endif
1023
1024 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1025 static void task_struct_whitelist(unsigned long *offset, unsigned long *size)
1026 {
1027         /* Fetch thread_struct whitelist for the architecture. */
1028         arch_thread_struct_whitelist(offset, size);
1029
1030         /*
1031          * Handle zero-sized whitelist or empty thread_struct, otherwise
1032          * adjust offset to position of thread_struct in task_struct.
1033          */
1034         if (unlikely(*size == 0))
1035                 *offset = 0;
1036         else
1037                 *offset += offsetof(struct task_struct, thread);
1038 }
1039 #endif /* CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR */
1040
1041 void __init fork_init(void)
1042 {
1043         int i;
1044 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1045 #ifndef ARCH_MIN_TASKALIGN
1046 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      0
1047 #endif
1048         int align = max_t(int, L1_CACHE_BYTES, ARCH_MIN_TASKALIGN);
1049         unsigned long useroffset, usersize;
1050
1051         /* create a slab on which task_structs can be allocated */
1052         task_struct_whitelist(&useroffset, &usersize);
1053         task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct",
1054                         arch_task_struct_size, align,
1055                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
1056                         useroffset, usersize, NULL);
1057 #endif
1058
1059         /* do the arch specific task caches init */
1060         arch_task_cache_init();
1061
1062         set_max_threads(MAX_THREADS);
1063
1064         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2;
1065         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2;
1066         init_task.signal->rlim[RLIMIT_SIGPENDING] =
1067                 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC];
1068
1069         for (i = 0; i < UCOUNT_COUNTS; i++)
1070                 init_user_ns.ucount_max[i] = max_threads/2;
1071
1072         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_NPROC,      RLIM_INFINITY);
1073         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE,   RLIM_INFINITY);
1074         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_SIGPENDING, RLIM_INFINITY);
1075         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK,    RLIM_INFINITY);
1076
1077 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1078         cpuhp_setup_state(CPUHP_BP_PREPARE_DYN, "fork:vm_stack_cache",
1079                           NULL, free_vm_stack_cache);
1080 #endif
1081
1082         scs_init();
1083
1084         lockdep_init_task(&init_task);
1085         uprobes_init();
1086 }
1087
1088 int __weak arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst,
1089                                                struct task_struct *src)
1090 {
1091         *dst = *src;
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk)
1096 {
1097         unsigned long *stackend;
1098
1099         stackend = end_of_stack(tsk);
1100         *stackend = STACK_END_MAGIC;    /* for overflow detection */
1101 }
1102
1103 static struct task_struct *dup_task_struct(struct task_struct *orig, int node)
1104 {
1105         struct task_struct *tsk;
1106         int err;
1107
1108         if (node == NUMA_NO_NODE)
1109                 node = tsk_fork_get_node(orig);
1110         tsk = alloc_task_struct_node(node);
1111         if (!tsk)
1112                 return NULL;
1113
1114         err = arch_dup_task_struct(tsk, orig);
1115         if (err)
1116                 goto free_tsk;
1117
1118         err = alloc_thread_stack_node(tsk, node);
1119         if (err)
1120                 goto free_tsk;
1121
1122 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1123         refcount_set(&tsk->stack_refcount, 1);
1124 #endif
1125         account_kernel_stack(tsk, 1);
1126
1127         err = scs_prepare(tsk, node);
1128         if (err)
1129                 goto free_stack;
1130
1131 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1132         /*
1133          * We must handle setting up seccomp filters once we're under
1134          * the sighand lock in case orig has changed between now and
1135          * then. Until then, filter must be NULL to avoid messing up
1136          * the usage counts on the error path calling free_task.
1137          */
1138         tsk->seccomp.filter = NULL;
1139 #endif
1140
1141         setup_thread_stack(tsk, orig);
1142         clear_user_return_notifier(tsk);
1143         clear_tsk_need_resched(tsk);
1144         set_task_stack_end_magic(tsk);
1145         clear_syscall_work_syscall_user_dispatch(tsk);
1146
1147 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1148         tsk->stack_canary = get_random_canary();
1149 #endif
1150         if (orig->cpus_ptr == &orig->cpus_mask)
1151                 tsk->cpus_ptr = &tsk->cpus_mask;
1152         dup_user_cpus_ptr(tsk, orig, node);
1153
1154         /*
1155          * One for the user space visible state that goes away when reaped.
1156          * One for the scheduler.
1157          */
1158         refcount_set(&tsk->rcu_users, 2);
1159         /* One for the rcu users */
1160         refcount_set(&tsk->usage, 1);
1161 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1162         tsk->btrace_seq = 0;
1163 #endif
1164         tsk->splice_pipe = NULL;
1165         tsk->task_frag.page = NULL;
1166         tsk->wake_q.next = NULL;
1167         tsk->worker_private = NULL;
1168
1169         kcov_task_init(tsk);
1170         kmsan_task_create(tsk);
1171         kmap_local_fork(tsk);
1172
1173 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1174         tsk->fail_nth = 0;
1175 #endif
1176
1177 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1178         tsk->throttle_disk = NULL;
1179         tsk->use_memdelay = 0;
1180 #endif
1181
1182 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
1183         tsk->pasid_activated = 0;
1184 #endif
1185
1186 #ifdef CONFIG_MEMCG
1187         tsk->active_memcg = NULL;
1188 #endif
1189
1190 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
1191         tsk->reported_split_lock = 0;
1192 #endif
1193
1194 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1195         tsk->mm_cid = -1;
1196         tsk->last_mm_cid = -1;
1197         tsk->mm_cid_active = 0;
1198         tsk->migrate_from_cpu = -1;
1199 #endif
1200         return tsk;
1201
1202 free_stack:
1203         exit_task_stack_account(tsk);
1204         free_thread_stack(tsk);
1205 free_tsk:
1206         free_task_struct(tsk);
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(mmlist_lock);
1211
1212 static unsigned long default_dump_filter = MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT;
1213
1214 static int __init coredump_filter_setup(char *s)
1215 {
1216         default_dump_filter =
1217                 (simple_strtoul(s, NULL, 0) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT) &
1218                 MMF_DUMP_FILTER_MASK;
1219         return 1;
1220 }
1221
1222 __setup("coredump_filter=", coredump_filter_setup);
1223
1224 #include <linux/init_task.h>
1225
1226 static void mm_init_aio(struct mm_struct *mm)
1227 {
1228 #ifdef CONFIG_AIO
1229         spin_lock_init(&mm->ioctx_lock);
1230         mm->ioctx_table = NULL;
1231 #endif
1232 }
1233
1234 static __always_inline void mm_clear_owner(struct mm_struct *mm,
1235                                            struct task_struct *p)
1236 {
1237 #ifdef CONFIG_MEMCG
1238         if (mm->owner == p)
1239                 WRITE_ONCE(mm->owner, NULL);
1240 #endif
1241 }
1242
1243 static void mm_init_owner(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p)
1244 {
1245 #ifdef CONFIG_MEMCG
1246         mm->owner = p;
1247 #endif
1248 }
1249
1250 static void mm_init_uprobes_state(struct mm_struct *mm)
1251 {
1252 #ifdef CONFIG_UPROBES
1253         mm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1254 #endif
1255 }
1256
1257 static struct mm_struct *mm_init(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p,
1258         struct user_namespace *user_ns)
1259 {
1260         mt_init_flags(&mm->mm_mt, MM_MT_FLAGS);
1261         mt_set_external_lock(&mm->mm_mt, &mm->mmap_lock);
1262         atomic_set(&mm->mm_users, 1);
1263         atomic_set(&mm->mm_count, 1);
1264         seqcount_init(&mm->write_protect_seq);
1265         mmap_init_lock(mm);
1266         INIT_LIST_HEAD(&mm->mmlist);
1267 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
1268         mm->mm_lock_seq = 0;
1269 #endif
1270         mm_pgtables_bytes_init(mm);
1271         mm->map_count = 0;
1272         mm->locked_vm = 0;
1273         atomic64_set(&mm->pinned_vm, 0);
1274         memset(&mm->rss_stat, 0, sizeof(mm->rss_stat));
1275         spin_lock_init(&mm->page_table_lock);
1276         spin_lock_init(&mm->arg_lock);
1277         mm_init_cpumask(mm);
1278         mm_init_aio(mm);
1279         mm_init_owner(mm, p);
1280         mm_pasid_init(mm);
1281         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, NULL);
1282         mmu_notifier_subscriptions_init(mm);
1283         init_tlb_flush_pending(mm);
1284 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1285         mm->pmd_huge_pte = NULL;
1286 #endif
1287         mm_init_uprobes_state(mm);
1288         hugetlb_count_init(mm);
1289
1290         if (current->mm) {
1291                 mm->flags = mmf_init_flags(current->mm->flags);
1292                 mm->def_flags = current->mm->def_flags & VM_INIT_DEF_MASK;
1293         } else {
1294                 mm->flags = default_dump_filter;
1295                 mm->def_flags = 0;
1296         }
1297
1298         if (mm_alloc_pgd(mm))
1299                 goto fail_nopgd;
1300
1301         if (init_new_context(p, mm))
1302                 goto fail_nocontext;
1303
1304         if (mm_alloc_cid(mm))
1305                 goto fail_cid;
1306
1307         if (percpu_counter_init_many(mm->rss_stat, 0, GFP_KERNEL_ACCOUNT,
1308                                      NR_MM_COUNTERS))
1309                 goto fail_pcpu;
1310
1311         mm->user_ns = get_user_ns(user_ns);
1312         lru_gen_init_mm(mm);
1313         return mm;
1314
1315 fail_pcpu:
1316         mm_destroy_cid(mm);
1317 fail_cid:
1318         destroy_context(mm);
1319 fail_nocontext:
1320         mm_free_pgd(mm);
1321 fail_nopgd:
1322         free_mm(mm);
1323         return NULL;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Allocate and initialize an mm_struct.
1328  */
1329 struct mm_struct *mm_alloc(void)
1330 {
1331         struct mm_struct *mm;
1332
1333         mm = allocate_mm();
1334         if (!mm)
1335                 return NULL;
1336
1337         memset(mm, 0, sizeof(*mm));
1338         return mm_init(mm, current, current_user_ns());
1339 }
1340
1341 static inline void __mmput(struct mm_struct *mm)
1342 {
1343         VM_BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users));
1344
1345         uprobe_clear_state(mm);
1346         exit_aio(mm);
1347         ksm_exit(mm);
1348         khugepaged_exit(mm); /* must run before exit_mmap */
1349         exit_mmap(mm);
1350         mm_put_huge_zero_page(mm);
1351         set_mm_exe_file(mm, NULL);
1352         if (!list_empty(&mm->mmlist)) {
1353                 spin_lock(&mmlist_lock);
1354                 list_del(&mm->mmlist);
1355                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1356         }
1357         if (mm->binfmt)
1358                 module_put(mm->binfmt->module);
1359         lru_gen_del_mm(mm);
1360         mmdrop(mm);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Decrement the use count and release all resources for an mm.
1365  */
1366 void mmput(struct mm_struct *mm)
1367 {
1368         might_sleep();
1369
1370         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users))
1371                 __mmput(mm);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput);
1374
1375 #ifdef CONFIG_MMU
1376 static void mmput_async_fn(struct work_struct *work)
1377 {
1378         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct,
1379                                             async_put_work);
1380
1381         __mmput(mm);
1382 }
1383
1384 void mmput_async(struct mm_struct *mm)
1385 {
1386         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users)) {
1387                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmput_async_fn);
1388                 schedule_work(&mm->async_put_work);
1389         }
1390 }
1391 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput_async);
1392 #endif
1393
1394 /**
1395  * set_mm_exe_file - change a reference to the mm's executable file
1396  *
1397  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1398  *
1399  * Main users are mmput() and sys_execve(). Callers prevent concurrent
1400  * invocations: in mmput() nobody alive left, in execve it happens before
1401  * the new mm is made visible to anyone.
1402  *
1403  * Can only fail if new_exe_file != NULL.
1404  */
1405 int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1406 {
1407         struct file *old_exe_file;
1408
1409         /*
1410          * It is safe to dereference the exe_file without RCU as
1411          * this function is only called if nobody else can access
1412          * this mm -- see comment above for justification.
1413          */
1414         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1415
1416         if (new_exe_file) {
1417                 /*
1418                  * We expect the caller (i.e., sys_execve) to already denied
1419                  * write access, so this is unlikely to fail.
1420                  */
1421                 if (unlikely(deny_write_access(new_exe_file)))
1422                         return -EACCES;
1423                 get_file(new_exe_file);
1424         }
1425         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1426         if (old_exe_file) {
1427                 allow_write_access(old_exe_file);
1428                 fput(old_exe_file);
1429         }
1430         return 0;
1431 }
1432
1433 /**
1434  * replace_mm_exe_file - replace a reference to the mm's executable file
1435  *
1436  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1437  *
1438  * Main user is sys_prctl(PR_SET_MM_MAP/EXE_FILE).
1439  */
1440 int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1441 {
1442         struct vm_area_struct *vma;
1443         struct file *old_exe_file;
1444         int ret = 0;
1445
1446         /* Forbid mm->exe_file change if old file still mapped. */
1447         old_exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1448         if (old_exe_file) {
1449                 VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
1450                 mmap_read_lock(mm);
1451                 for_each_vma(vmi, vma) {
1452                         if (!vma->vm_file)
1453                                 continue;
1454                         if (path_equal(&vma->vm_file->f_path,
1455                                        &old_exe_file->f_path)) {
1456                                 ret = -EBUSY;
1457                                 break;
1458                         }
1459                 }
1460                 mmap_read_unlock(mm);
1461                 fput(old_exe_file);
1462                 if (ret)
1463                         return ret;
1464         }
1465
1466         ret = deny_write_access(new_exe_file);
1467         if (ret)
1468                 return -EACCES;
1469         get_file(new_exe_file);
1470
1471         /* set the new file */
1472         mmap_write_lock(mm);
1473         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1474         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1475         mmap_write_unlock(mm);
1476
1477         if (old_exe_file) {
1478                 allow_write_access(old_exe_file);
1479                 fput(old_exe_file);
1480         }
1481         return 0;
1482 }
1483
1484 /**
1485  * get_mm_exe_file - acquire a reference to the mm's executable file
1486  *
1487  * Returns %NULL if mm has no associated executable file.
1488  * User must release file via fput().
1489  */
1490 struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm)
1491 {
1492         struct file *exe_file;
1493
1494         rcu_read_lock();
1495         exe_file = rcu_dereference(mm->exe_file);
1496         if (exe_file && !get_file_rcu(exe_file))
1497                 exe_file = NULL;
1498         rcu_read_unlock();
1499         return exe_file;
1500 }
1501
1502 /**
1503  * get_task_exe_file - acquire a reference to the task's executable file
1504  *
1505  * Returns %NULL if task's mm (if any) has no associated executable file or
1506  * this is a kernel thread with borrowed mm (see the comment above get_task_mm).
1507  * User must release file via fput().
1508  */
1509 struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task)
1510 {
1511         struct file *exe_file = NULL;
1512         struct mm_struct *mm;
1513
1514         task_lock(task);
1515         mm = task->mm;
1516         if (mm) {
1517                 if (!(task->flags & PF_KTHREAD))
1518                         exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1519         }
1520         task_unlock(task);
1521         return exe_file;
1522 }
1523
1524 /**
1525  * get_task_mm - acquire a reference to the task's mm
1526  *
1527  * Returns %NULL if the task has no mm.  Checks PF_KTHREAD (meaning
1528  * this kernel workthread has transiently adopted a user mm with use_mm,
1529  * to do its AIO) is not set and if so returns a reference to it, after
1530  * bumping up the use count.  User must release the mm via mmput()
1531  * after use.  Typically used by /proc and ptrace.
1532  */
1533 struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)
1534 {
1535         struct mm_struct *mm;
1536
1537         task_lock(task);
1538         mm = task->mm;
1539         if (mm) {
1540                 if (task->flags & PF_KTHREAD)
1541                         mm = NULL;
1542                 else
1543                         mmget(mm);
1544         }
1545         task_unlock(task);
1546         return mm;
1547 }
1548 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_task_mm);
1549
1550 struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode)
1551 {
1552         struct mm_struct *mm;
1553         int err;
1554
1555         err =  down_read_killable(&task->signal->exec_update_lock);
1556         if (err)
1557                 return ERR_PTR(err);
1558
1559         mm = get_task_mm(task);
1560         if (mm && mm != current->mm &&
1561                         !ptrace_may_access(task, mode)) {
1562                 mmput(mm);
1563                 mm = ERR_PTR(-EACCES);
1564         }
1565         up_read(&task->signal->exec_update_lock);
1566
1567         return mm;
1568 }
1569
1570 static void complete_vfork_done(struct task_struct *tsk)
1571 {
1572         struct completion *vfork;
1573
1574         task_lock(tsk);
1575         vfork = tsk->vfork_done;
1576         if (likely(vfork)) {
1577                 tsk->vfork_done = NULL;
1578                 complete(vfork);
1579         }
1580         task_unlock(tsk);
1581 }
1582
1583 static int wait_for_vfork_done(struct task_struct *child,
1584                                 struct completion *vfork)
1585 {
1586         unsigned int state = TASK_UNINTERRUPTIBLE|TASK_KILLABLE|TASK_FREEZABLE;
1587         int killed;
1588
1589         cgroup_enter_frozen();
1590         killed = wait_for_completion_state(vfork, state);
1591         cgroup_leave_frozen(false);
1592
1593         if (killed) {
1594                 task_lock(child);
1595                 child->vfork_done = NULL;
1596                 task_unlock(child);
1597         }
1598
1599         put_task_struct(child);
1600         return killed;
1601 }
1602
1603 /* Please note the differences between mmput and mm_release.
1604  * mmput is called whenever we stop holding onto a mm_struct,
1605  * error success whatever.
1606  *
1607  * mm_release is called after a mm_struct has been removed
1608  * from the current process.
1609  *
1610  * This difference is important for error handling, when we
1611  * only half set up a mm_struct for a new process and need to restore
1612  * the old one.  Because we mmput the new mm_struct before
1613  * restoring the old one. . .
1614  * Eric Biederman 10 January 1998
1615  */
1616 static void mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1617 {
1618         uprobe_free_utask(tsk);
1619
1620         /* Get rid of any cached register state */
1621         deactivate_mm(tsk, mm);
1622
1623         /*
1624          * Signal userspace if we're not exiting with a core dump
1625          * because we want to leave the value intact for debugging
1626          * purposes.
1627          */
1628         if (tsk->clear_child_tid) {
1629                 if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
1630                         /*
1631                          * We don't check the error code - if userspace has
1632                          * not set up a proper pointer then tough luck.
1633                          */
1634                         put_user(0, tsk->clear_child_tid);
1635                         do_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1636                                         1, NULL, NULL, 0, 0);
1637                 }
1638                 tsk->clear_child_tid = NULL;
1639         }
1640
1641         /*
1642          * All done, finally we can wake up parent and return this mm to him.
1643          * Also kthread_stop() uses this completion for synchronization.
1644          */
1645         if (tsk->vfork_done)
1646                 complete_vfork_done(tsk);
1647 }
1648
1649 void exit_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1650 {
1651         futex_exit_release(tsk);
1652         mm_release(tsk, mm);
1653 }
1654
1655 void exec_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1656 {
1657         futex_exec_release(tsk);
1658         mm_release(tsk, mm);
1659 }
1660
1661 /**
1662  * dup_mm() - duplicates an existing mm structure
1663  * @tsk: the task_struct with which the new mm will be associated.
1664  * @oldmm: the mm to duplicate.
1665  *
1666  * Allocates a new mm structure and duplicates the provided @oldmm structure
1667  * content into it.
1668  *
1669  * Return: the duplicated mm or NULL on failure.
1670  */
1671 static struct mm_struct *dup_mm(struct task_struct *tsk,
1672                                 struct mm_struct *oldmm)
1673 {
1674         struct mm_struct *mm;
1675         int err;
1676
1677         mm = allocate_mm();
1678         if (!mm)
1679                 goto fail_nomem;
1680
1681         memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
1682
1683         if (!mm_init(mm, tsk, mm->user_ns))
1684                 goto fail_nomem;
1685
1686         err = dup_mmap(mm, oldmm);
1687         if (err)
1688                 goto free_pt;
1689
1690         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1691         mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1692
1693         if (mm->binfmt && !try_module_get(mm->binfmt->module))
1694                 goto free_pt;
1695
1696         return mm;
1697
1698 free_pt:
1699         /* don't put binfmt in mmput, we haven't got module yet */
1700         mm->binfmt = NULL;
1701         mm_init_owner(mm, NULL);
1702         mmput(mm);
1703
1704 fail_nomem:
1705         return NULL;
1706 }
1707
1708 static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1709 {
1710         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1711
1712         tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
1713         tsk->nvcsw = tsk->nivcsw = 0;
1714 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1715         tsk->last_switch_count = tsk->nvcsw + tsk->nivcsw;
1716         tsk->last_switch_time = 0;
1717 #endif
1718
1719         tsk->mm = NULL;
1720         tsk->active_mm = NULL;
1721
1722         /*
1723          * Are we cloning a kernel thread?
1724          *
1725          * We need to steal a active VM for that..
1726          */
1727         oldmm = current->mm;
1728         if (!oldmm)
1729                 return 0;
1730
1731         if (clone_flags & CLONE_VM) {
1732                 mmget(oldmm);
1733                 mm = oldmm;
1734         } else {
1735                 mm = dup_mm(tsk, current->mm);
1736                 if (!mm)
1737                         return -ENOMEM;
1738         }
1739
1740         tsk->mm = mm;
1741         tsk->active_mm = mm;
1742         sched_mm_cid_fork(tsk);
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 static int copy_fs(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1747 {
1748         struct fs_struct *fs = current->fs;
1749         if (clone_flags & CLONE_FS) {
1750                 /* tsk->fs is already what we want */
1751                 spin_lock(&fs->lock);
1752                 if (fs->in_exec) {
1753                         spin_unlock(&fs->lock);
1754                         return -EAGAIN;
1755                 }
1756                 fs->users++;
1757                 spin_unlock(&fs->lock);
1758                 return 0;
1759         }
1760         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1761         if (!tsk->fs)
1762                 return -ENOMEM;
1763         return 0;
1764 }
1765
1766 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1767                       int no_files)
1768 {
1769         struct files_struct *oldf, *newf;
1770         int error = 0;
1771
1772         /*
1773          * A background process may not have any files ...
1774          */
1775         oldf = current->files;
1776         if (!oldf)
1777                 goto out;
1778
1779         if (no_files) {
1780                 tsk->files = NULL;
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1785                 atomic_inc(&oldf->count);
1786                 goto out;
1787         }
1788
1789         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1790         if (!newf)
1791                 goto out;
1792
1793         tsk->files = newf;
1794         error = 0;
1795 out:
1796         return error;
1797 }
1798
1799 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1800 {
1801         struct sighand_struct *sig;
1802
1803         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1804                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1805                 return 0;
1806         }
1807         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1808         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1809         if (!sig)
1810                 return -ENOMEM;
1811
1812         refcount_set(&sig->count, 1);
1813         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1814         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1815         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1816
1817         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1818         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1819                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1820
1821         return 0;
1822 }
1823
1824 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1825 {
1826         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1827                 signalfd_cleanup(sighand);
1828                 /*
1829                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1830                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1831                  */
1832                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1833         }
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1838  */
1839 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1840 {
1841         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1842         unsigned long cpu_limit;
1843
1844         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1845         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1846 }
1847
1848 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1849 {
1850         struct signal_struct *sig;
1851
1852         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1853                 return 0;
1854
1855         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1856         tsk->signal = sig;
1857         if (!sig)
1858                 return -ENOMEM;
1859
1860         sig->nr_threads = 1;
1861         sig->quick_threads = 1;
1862         atomic_set(&sig->live, 1);
1863         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1864
1865         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1866         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1867         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1868
1869         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1870         sig->curr_target = tsk;
1871         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1872         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1873         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1874         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1875
1876 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1877         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1878         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1879         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1880 #endif
1881
1882         task_lock(current->group_leader);
1883         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1884         task_unlock(current->group_leader);
1885
1886         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1887
1888         tty_audit_fork(sig);
1889         sched_autogroup_fork(sig);
1890
1891         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1892         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1893
1894         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1895         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1896
1897         return 0;
1898 }
1899
1900 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1901 {
1902 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1903         /*
1904          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1905          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1906          * needed because this new task is not yet running and cannot
1907          * be racing exec.
1908          */
1909         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1910
1911         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1912         get_seccomp_filter(current);
1913         p->seccomp = current->seccomp;
1914
1915         /*
1916          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1917          * between the task_struct being duplicated and holding the
1918          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1919          */
1920         if (task_no_new_privs(current))
1921                 task_set_no_new_privs(p);
1922
1923         /*
1924          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1925          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1926          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1927          */
1928         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1929                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1930 #endif
1931 }
1932
1933 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1934 {
1935         current->clear_child_tid = tidptr;
1936
1937         return task_pid_vnr(current);
1938 }
1939
1940 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1941 {
1942         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1943 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1944         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1945         p->pi_top_task = NULL;
1946         p->pi_blocked_on = NULL;
1947 #endif
1948 }
1949
1950 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1951 {
1952         enum pid_type type;
1953
1954         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1955                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1956 }
1957
1958 static inline void
1959 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1960 {
1961         if (type == PIDTYPE_PID)
1962                 task->thread_pid = pid;
1963         else
1964                 task->signal->pids[type] = pid;
1965 }
1966
1967 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1968 {
1969 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1970         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1971         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1972         p->rcu_blocked_node = NULL;
1973         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1974 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1975 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1976         p->rcu_tasks_holdout = false;
1977         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1978         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1979 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1980 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1981         p->trc_reader_nesting = 0;
1982         p->trc_reader_special.s = 0;
1983         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1984         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1985 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1986 }
1987
1988 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1989 {
1990         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1991                 return file->private_data;
1992
1993         return ERR_PTR(-EBADF);
1994 }
1995
1996 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
1997 {
1998         struct pid *pid = file->private_data;
1999
2000         file->private_data = NULL;
2001         put_pid(pid);
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2006 /**
2007  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2008  * @m: proc fdinfo file
2009  * @f: file referencing a pidfd
2010  *
2011  * Pid:
2012  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2013  * pid namespace of the procfs instance.
2014  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2015  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2016  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2017  * its pid namespace.
2018  *
2019  * NSpid:
2020  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2021  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2022  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2023  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2024  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2025  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2026  * entry and no others will be shown.
2027  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2028  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2029  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2030  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2031  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2032  * present between the pid namespaces:
2033  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2034  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2035  *   new pid namespace and mount procfs)
2036  * - create a process with a pidfd in ns1
2037  * - send pidfd from ns1 to ns2
2038  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2039  *   have exactly one entry, which is 0
2040  */
2041 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2042 {
2043         struct pid *pid = f->private_data;
2044         struct pid_namespace *ns;
2045         pid_t nr = -1;
2046
2047         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2048                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2049                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2050         }
2051
2052         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2053
2054 #ifdef CONFIG_PID_NS
2055         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2056         if (nr > 0) {
2057                 int i;
2058
2059                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2060                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2061                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2062                  * Start at one below the already printed level.
2063                  */
2064                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2065                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2066         }
2067 #endif
2068         seq_putc(m, '\n');
2069 }
2070 #endif
2071
2072 /*
2073  * Poll support for process exit notification.
2074  */
2075 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2076 {
2077         struct pid *pid = file->private_data;
2078         __poll_t poll_flags = 0;
2079
2080         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2081
2082         /*
2083          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2084          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2085          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2086          */
2087         if (thread_group_exited(pid))
2088                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2089
2090         return poll_flags;
2091 }
2092
2093 const struct file_operations pidfd_fops = {
2094         .release = pidfd_release,
2095         .poll = pidfd_poll,
2096 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2097         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2098 #endif
2099 };
2100
2101 /**
2102  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2103  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2104  * @flags: flags of the new @pidfd
2105  * @pidfd: the pidfd to return
2106  *
2107  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2108  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2109
2110  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2111  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2112  * pidfd file are prepared.
2113  *
2114  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2115  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2116  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2117  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2118  * respectively.
2119  *
2120  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2121  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2122  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2123  *
2124  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2125  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2126  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2127  *         last argument remains unchanged.
2128  */
2129 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2130 {
2131         int pidfd;
2132         struct file *pidfd_file;
2133
2134         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2135                 return -EINVAL;
2136
2137         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2138         if (pidfd < 0)
2139                 return pidfd;
2140
2141         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2142                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2143         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2144                 put_unused_fd(pidfd);
2145                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2146         }
2147         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2148         *ret = pidfd_file;
2149         return pidfd;
2150 }
2151
2152 /**
2153  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2154  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2155  * @flags: flags of the new @pidfd
2156  * @pidfd: the pidfd to return
2157  *
2158  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2159  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2160  *
2161  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2162  *
2163  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2164  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2165  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2166  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2167  * respectively.
2168  *
2169  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2170  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2171  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2172  *
2173  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2174  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2175  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2176  *         last argument remains unchanged.
2177  */
2178 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2179 {
2180         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2181                 return -EINVAL;
2182
2183         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2184 }
2185
2186 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2187 {
2188         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2189
2190         free_task(tsk);
2191 }
2192
2193 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2194 {
2195         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2196                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2197         else
2198                 free_task(tsk);
2199 }
2200
2201 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2202 {
2203         /* Skip if kernel thread */
2204         if (!tsk->mm)
2205                 return;
2206
2207         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2208         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2209                 return;
2210
2211         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2212         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2213         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2214         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2215         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2216         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2217         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2218 }
2219
2220 #ifdef CONFIG_RV
2221 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2222 {
2223         int i;
2224
2225         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2226                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2227 }
2228 #else
2229 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2230 #endif
2231
2232 /*
2233  * This creates a new process as a copy of the old one,
2234  * but does not actually start it yet.
2235  *
2236  * It copies the registers, and all the appropriate
2237  * parts of the process environment (as per the clone
2238  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2239  */
2240 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2241                                         struct pid *pid,
2242                                         int trace,
2243                                         int node,
2244                                         struct kernel_clone_args *args)
2245 {
2246         int pidfd = -1, retval;
2247         struct task_struct *p;
2248         struct multiprocess_signals delayed;
2249         struct file *pidfile = NULL;
2250         const u64 clone_flags = args->flags;
2251         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2252
2253         /*
2254          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2255          * namespace
2256          */
2257         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2258                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2259
2260         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2261                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2262
2263         /*
2264          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2265          * can only be started up within the thread group.
2266          */
2267         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2268                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2269
2270         /*
2271          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2272          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2273          * for various simplifications in other code.
2274          */
2275         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2276                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2277
2278         /*
2279          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2280          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2281          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2282          * from creating siblings.
2283          */
2284         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2285                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2286                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2287
2288         /*
2289          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2290          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2291          */
2292         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2293                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2294                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2295                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2296         }
2297
2298         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2299                 /*
2300                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2301                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2302                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2303                  */
2304                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2305                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2306         }
2307
2308         /*
2309          * Force any signals received before this point to be delivered
2310          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2311          * processes that happen during the fork and delay them so that
2312          * they appear to happen after the fork.
2313          */
2314         sigemptyset(&delayed.signal);
2315         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2316
2317         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2318         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2319                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2320         recalc_sigpending();
2321         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2322         retval = -ERESTARTNOINTR;
2323         if (task_sigpending(current))
2324                 goto fork_out;
2325
2326         retval = -ENOMEM;
2327         p = dup_task_struct(current, node);
2328         if (!p)
2329                 goto fork_out;
2330         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2331         if (args->kthread)
2332                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2333         if (args->user_worker) {
2334                 /*
2335                  * Mark us a user worker, and block any signal that isn't
2336                  * fatal or STOP
2337                  */
2338                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2339                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2340         }
2341         if (args->io_thread)
2342                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2343
2344         if (args->name)
2345                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2346
2347         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2348         /*
2349          * Clear TID on mm_release()?
2350          */
2351         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2352
2353         ftrace_graph_init_task(p);
2354
2355         rt_mutex_init_task(p);
2356
2357         lockdep_assert_irqs_enabled();
2358 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2359         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2360 #endif
2361         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2362         if (retval < 0)
2363                 goto bad_fork_free;
2364
2365         retval = -EAGAIN;
2366         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2367                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2368                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2369                         goto bad_fork_cleanup_count;
2370         }
2371         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2372
2373         /*
2374          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2375          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2376          * to stop root fork bombs.
2377          */
2378         retval = -EAGAIN;
2379         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2380                 goto bad_fork_cleanup_count;
2381
2382         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2383         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2384         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2385         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2386         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2387         rcu_copy_process(p);
2388         p->vfork_done = NULL;
2389         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2390
2391         init_sigpending(&p->pending);
2392
2393         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2394 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2395         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2396 #endif
2397         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2398
2399 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2400         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2401         p->vtime.starttime = 0;
2402         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2403 #endif
2404
2405 #ifdef CONFIG_IO_URING
2406         p->io_uring = NULL;
2407 #endif
2408
2409 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2410         memset(&p->rss_stat, 0, sizeof(p->rss_stat));
2411 #endif
2412
2413         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2414
2415 #ifdef CONFIG_PSI
2416         p->psi_flags = 0;
2417 #endif
2418
2419         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2420         acct_clear_integrals(p);
2421
2422         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2423
2424         p->io_context = NULL;
2425         audit_set_context(p, NULL);
2426         cgroup_fork(p);
2427         if (args->kthread) {
2428                 if (!set_kthread_struct(p))
2429                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2430         }
2431 #ifdef CONFIG_NUMA
2432         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2433         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2434                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2435                 p->mempolicy = NULL;
2436                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2437         }
2438 #endif
2439 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2440         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2441         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2442         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2443 #endif
2444 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2445         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2446         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2447         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2448         p->softirqs_enabled             = 1;
2449         p->softirq_context              = 0;
2450 #endif
2451
2452         p->pagefault_disabled = 0;
2453
2454 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2455         lockdep_init_task(p);
2456 #endif
2457
2458 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2459         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2460 #endif
2461 #ifdef CONFIG_BCACHE
2462         p->sequential_io        = 0;
2463         p->sequential_io_avg    = 0;
2464 #endif
2465 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2466         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2467         p->bpf_ctx = NULL;
2468 #endif
2469
2470         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2471         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2472         if (retval)
2473                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2474
2475         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2476         if (retval)
2477                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2478         retval = audit_alloc(p);
2479         if (retval)
2480                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2481         /* copy all the process information */
2482         shm_init_task(p);
2483         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2484         if (retval)
2485                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2486         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2487         if (retval)
2488                 goto bad_fork_cleanup_security;
2489         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2490         if (retval)
2491                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2492         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2493         if (retval)
2494                 goto bad_fork_cleanup_files;
2495         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2496         if (retval)
2497                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2498         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2499         if (retval)
2500                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2501         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2502         if (retval)
2503                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2504         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2505         if (retval)
2506                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2507         retval = copy_io(clone_flags, p);
2508         if (retval)
2509                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2510         retval = copy_thread(p, args);
2511         if (retval)
2512                 goto bad_fork_cleanup_io;
2513
2514         stackleak_task_init(p);
2515
2516         if (pid != &init_struct_pid) {
2517                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2518                                 args->set_tid_size);
2519                 if (IS_ERR(pid)) {
2520                         retval = PTR_ERR(pid);
2521                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2522                 }
2523         }
2524
2525         /*
2526          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2527          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2528          * if the fd table isn't shared).
2529          */
2530         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2531                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2532                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2533                 if (retval < 0)
2534                         goto bad_fork_free_pid;
2535                 pidfd = retval;
2536
2537                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2538                 if (retval)
2539                         goto bad_fork_put_pidfd;
2540         }
2541
2542 #ifdef CONFIG_BLOCK
2543         p->plug = NULL;
2544 #endif
2545         futex_init_task(p);
2546
2547         /*
2548          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2549          */
2550         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2551                 sas_ss_reset(p);
2552
2553         /*
2554          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2555          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2556          */
2557         user_disable_single_step(p);
2558         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2559 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2560         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2561 #endif
2562         clear_tsk_latency_tracing(p);
2563
2564         /* ok, now we should be set up.. */
2565         p->pid = pid_nr(pid);
2566         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2567                 p->group_leader = current->group_leader;
2568                 p->tgid = current->tgid;
2569         } else {
2570                 p->group_leader = p;
2571                 p->tgid = p->pid;
2572         }
2573
2574         p->nr_dirtied = 0;
2575         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2576         p->dirty_paused_when = 0;
2577
2578         p->pdeath_signal = 0;
2579         INIT_LIST_HEAD(&p->thread_group);
2580         p->task_works = NULL;
2581         clear_posix_cputimers_work(p);
2582
2583 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2584         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2585 #endif
2586 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2587         p->rethooks.first = NULL;
2588 #endif
2589
2590         /*
2591          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2592          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2593          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2594          * progress.
2595          */
2596         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2597         if (retval)
2598                 goto bad_fork_put_pidfd;
2599
2600         /*
2601          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2602          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2603          * becomes visible.
2604          *
2605          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2606          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2607          * runqueue.
2608          */
2609         sched_cgroup_fork(p, args);
2610
2611         /*
2612          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2613          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2614          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2615          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2616          * visible to the system.
2617          */
2618
2619         p->start_time = ktime_get_ns();
2620         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2621
2622         /*
2623          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2624          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2625          */
2626         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2627
2628         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2629         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2630                 p->real_parent = current->real_parent;
2631                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2632                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2633                         p->exit_signal = -1;
2634                 else
2635                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2636         } else {
2637                 p->real_parent = current;
2638                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2639                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2640         }
2641
2642         klp_copy_process(p);
2643
2644         sched_core_fork(p);
2645
2646         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2647
2648         rv_task_fork(p);
2649
2650         rseq_fork(p, clone_flags);
2651
2652         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2653         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2654                 retval = -ENOMEM;
2655                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2656         }
2657
2658         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2659         if (fatal_signal_pending(current)) {
2660                 retval = -EINTR;
2661                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2662         }
2663
2664         /* No more failure paths after this point. */
2665
2666         /*
2667          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2668          * before holding sighand lock.
2669          */
2670         copy_seccomp(p);
2671
2672         init_task_pid_links(p);
2673         if (likely(p->pid)) {
2674                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2675
2676                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2677                 if (thread_group_leader(p)) {
2678                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2679                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2680                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2681
2682                         if (is_child_reaper(pid)) {
2683                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2684                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2685                         }
2686                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2687                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2688                         /*
2689                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2690                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2691                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2692                          */
2693                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2694                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2695                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2696                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2697                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2698                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2699                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2700                         __this_cpu_inc(process_counts);
2701                 } else {
2702                         current->signal->nr_threads++;
2703                         current->signal->quick_threads++;
2704                         atomic_inc(&current->signal->live);
2705                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2706                         task_join_group_stop(p);
2707                         list_add_tail_rcu(&p->thread_group,
2708                                           &p->group_leader->thread_group);
2709                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2710                                           &p->signal->thread_head);
2711                 }
2712                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2713                 nr_threads++;
2714         }
2715         total_forks++;
2716         hlist_del_init(&delayed.node);
2717         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2718         syscall_tracepoint_update(p);
2719         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2720
2721         if (pidfile)
2722                 fd_install(pidfd, pidfile);
2723
2724         proc_fork_connector(p);
2725         sched_post_fork(p);
2726         cgroup_post_fork(p, args);
2727         perf_event_fork(p);
2728
2729         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2730         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2731         user_events_fork(p, clone_flags);
2732
2733         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2734
2735         return p;
2736
2737 bad_fork_cancel_cgroup:
2738         sched_core_free(p);
2739         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2740         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2741         cgroup_cancel_fork(p, args);
2742 bad_fork_put_pidfd:
2743         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2744                 fput(pidfile);
2745                 put_unused_fd(pidfd);
2746         }
2747 bad_fork_free_pid:
2748         if (pid != &init_struct_pid)
2749                 free_pid(pid);
2750 bad_fork_cleanup_thread:
2751         exit_thread(p);
2752 bad_fork_cleanup_io:
2753         if (p->io_context)
2754                 exit_io_context(p);
2755 bad_fork_cleanup_namespaces:
2756         exit_task_namespaces(p);
2757 bad_fork_cleanup_mm:
2758         if (p->mm) {
2759                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2760                 mmput(p->mm);
2761         }
2762 bad_fork_cleanup_signal:
2763         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2764                 free_signal_struct(p->signal);
2765 bad_fork_cleanup_sighand:
2766         __cleanup_sighand(p->sighand);
2767 bad_fork_cleanup_fs:
2768         exit_fs(p); /* blocking */
2769 bad_fork_cleanup_files:
2770         exit_files(p); /* blocking */
2771 bad_fork_cleanup_semundo:
2772         exit_sem(p);
2773 bad_fork_cleanup_security:
2774         security_task_free(p);
2775 bad_fork_cleanup_audit:
2776         audit_free(p);
2777 bad_fork_cleanup_perf:
2778         perf_event_free_task(p);
2779 bad_fork_cleanup_policy:
2780         lockdep_free_task(p);
2781 #ifdef CONFIG_NUMA
2782         mpol_put(p->mempolicy);
2783 #endif
2784 bad_fork_cleanup_delayacct:
2785         delayacct_tsk_free(p);
2786 bad_fork_cleanup_count:
2787         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2788         exit_creds(p);
2789 bad_fork_free:
2790         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2791         exit_task_stack_account(p);
2792         put_task_stack(p);
2793         delayed_free_task(p);
2794 fork_out:
2795         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2796         hlist_del_init(&delayed.node);
2797         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2798         return ERR_PTR(retval);
2799 }
2800
2801 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2802 {
2803         enum pid_type type;
2804
2805         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2806                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2807                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2808         }
2809 }
2810
2811 static int idle_dummy(void *dummy)
2812 {
2813         /* This function is never called */
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2818 {
2819         struct task_struct *task;
2820         struct kernel_clone_args args = {
2821                 .flags          = CLONE_VM,
2822                 .fn             = &idle_dummy,
2823                 .fn_arg         = NULL,
2824                 .kthread        = 1,
2825                 .idle           = 1,
2826         };
2827
2828         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2829         if (!IS_ERR(task)) {
2830                 init_idle_pids(task);
2831                 init_idle(task, cpu);
2832         }
2833
2834         return task;
2835 }
2836
2837 /*
2838  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2839  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2840  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2841  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2842  */
2843 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2844 {
2845         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2846                                 CLONE_IO;
2847         struct kernel_clone_args args = {
2848                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2849                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2850                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2851                 .fn             = fn,
2852                 .fn_arg         = arg,
2853                 .io_thread      = 1,
2854                 .user_worker    = 1,
2855         };
2856
2857         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2858 }
2859
2860 /*
2861  *  Ok, this is the main fork-routine.
2862  *
2863  * It copies the process, and if successful kick-starts
2864  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2865  *
2866  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2867  */
2868 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2869 {
2870         u64 clone_flags = args->flags;
2871         struct completion vfork;
2872         struct pid *pid;
2873         struct task_struct *p;
2874         int trace = 0;
2875         pid_t nr;
2876
2877         /*
2878          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2879          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2880          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2881          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2882          * them both point at the same memory location. Performing this check
2883          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2884          * to check for legacy clone().
2885          */
2886         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2887             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2888             (args->pidfd == args->parent_tid))
2889                 return -EINVAL;
2890
2891         /*
2892          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2893          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2894          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2895          * for the type of forking is enabled.
2896          */
2897         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2898                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2899                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2900                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2901                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2902                 else
2903                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2904
2905                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2906                         trace = 0;
2907         }
2908
2909         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2910         add_latent_entropy();
2911
2912         if (IS_ERR(p))
2913                 return PTR_ERR(p);
2914
2915         /*
2916          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2917          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2918          */
2919         trace_sched_process_fork(current, p);
2920
2921         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2922         nr = pid_vnr(pid);
2923
2924         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2925                 put_user(nr, args->parent_tid);
2926
2927         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2928                 p->vfork_done = &vfork;
2929                 init_completion(&vfork);
2930                 get_task_struct(p);
2931         }
2932
2933         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2934                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2935                 task_lock(p);
2936                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2937                 task_unlock(p);
2938         }
2939
2940         wake_up_new_task(p);
2941
2942         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2943         if (unlikely(trace))
2944                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2945
2946         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2947                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2948                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2949         }
2950
2951         put_pid(pid);
2952         return nr;
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Create a kernel thread.
2957  */
2958 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2959                     unsigned long flags)
2960 {
2961         struct kernel_clone_args args = {
2962                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2963                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2964                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2965                 .fn             = fn,
2966                 .fn_arg         = arg,
2967                 .name           = name,
2968                 .kthread        = 1,
2969         };
2970
2971         return kernel_clone(&args);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Create a user mode thread.
2976  */
2977 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2978 {
2979         struct kernel_clone_args args = {
2980                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2981                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2982                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2983                 .fn             = fn,
2984                 .fn_arg         = arg,
2985         };
2986
2987         return kernel_clone(&args);
2988 }
2989
2990 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2991 SYSCALL_DEFINE0(fork)
2992 {
2993 #ifdef CONFIG_MMU
2994         struct kernel_clone_args args = {
2995                 .exit_signal = SIGCHLD,
2996         };
2997
2998         return kernel_clone(&args);
2999 #else
3000         /* can not support in nommu mode */
3001         return -EINVAL;
3002 #endif
3003 }
3004 #endif
3005
3006 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
3007 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3008 {
3009         struct kernel_clone_args args = {
3010                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3011                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3012         };
3013
3014         return kernel_clone(&args);
3015 }
3016 #endif
3017
3018 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3019 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3020 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3021                  int __user *, parent_tidptr,
3022                  unsigned long, tls,
3023                  int __user *, child_tidptr)
3024 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3025 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3026                  int __user *, parent_tidptr,
3027                  int __user *, child_tidptr,
3028                  unsigned long, tls)
3029 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3030 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3031                 int, stack_size,
3032                 int __user *, parent_tidptr,
3033                 int __user *, child_tidptr,
3034                 unsigned long, tls)
3035 #else
3036 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3037                  int __user *, parent_tidptr,
3038                  int __user *, child_tidptr,
3039                  unsigned long, tls)
3040 #endif
3041 {
3042         struct kernel_clone_args args = {
3043                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3044                 .pidfd          = parent_tidptr,
3045                 .child_tid      = child_tidptr,
3046                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3047                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3048                 .stack          = newsp,
3049                 .tls            = tls,
3050         };
3051
3052         return kernel_clone(&args);
3053 }
3054 #endif
3055
3056 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3057
3058 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3059                                               struct clone_args __user *uargs,
3060                                               size_t usize)
3061 {
3062         int err;
3063         struct clone_args args;
3064         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3065
3066         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3067                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3068         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3069                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3070         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3071                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3072         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3073
3074         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3075                 return -E2BIG;
3076         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3077                 return -EINVAL;
3078
3079         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3080         if (err)
3081                 return err;
3082
3083         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3084                 return -EINVAL;
3085
3086         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3087                 return -EINVAL;
3088
3089         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3090                 return -EINVAL;
3091
3092         /*
3093          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3094          * it is a valid signal
3095          */
3096         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3097                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3098                 return -EINVAL;
3099
3100         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3101             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3102                 return -EINVAL;
3103
3104         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3105                 .flags          = args.flags,
3106                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3107                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3108                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3109                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3110                 .stack          = args.stack,
3111                 .stack_size     = args.stack_size,
3112                 .tls            = args.tls,
3113                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3114                 .cgroup         = args.cgroup,
3115         };
3116
3117         if (args.set_tid &&
3118                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3119                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3120                 return -EFAULT;
3121
3122         kargs->set_tid = kset_tid;
3123
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 /**
3128  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3129  * @kargs: kernel clone args
3130  *
3131  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3132  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3133  * determine.
3134  */
3135 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3136 {
3137         if (kargs->stack == 0) {
3138                 if (kargs->stack_size > 0)
3139                         return false;
3140         } else {
3141                 if (kargs->stack_size == 0)
3142                         return false;
3143
3144                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3145                         return false;
3146
3147 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) && !defined(CONFIG_IA64)
3148                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3149 #endif
3150         }
3151
3152         return true;
3153 }
3154
3155 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3156 {
3157         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3158         if (kargs->flags &
3159             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3160                 return false;
3161
3162         /*
3163          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3164          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3165          */
3166         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3167                 return false;
3168
3169         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3170             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3171                 return false;
3172
3173         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3174             kargs->exit_signal)
3175                 return false;
3176
3177         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3178                 return false;
3179
3180         return true;
3181 }
3182
3183 /**
3184  * clone3 - create a new process with specific properties
3185  * @uargs: argument structure
3186  * @size:  size of @uargs
3187  *
3188  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3189  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3190  *
3191  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3192  *         On error, a negative errno number.
3193  */
3194 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3195 {
3196         int err;
3197
3198         struct kernel_clone_args kargs;
3199         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3200
3201         kargs.set_tid = set_tid;
3202
3203         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3204         if (err)
3205                 return err;
3206
3207         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3208                 return -EINVAL;
3209
3210         return kernel_clone(&kargs);
3211 }
3212 #endif
3213
3214 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3215 {
3216         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3217         int res;
3218
3219         read_lock(&tasklist_lock);
3220         leader = top = top->group_leader;
3221 down:
3222         for_each_thread(leader, parent) {
3223                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3224                         res = visitor(child, data);
3225                         if (res) {
3226                                 if (res < 0)
3227                                         goto out;
3228                                 leader = child;
3229                                 goto down;
3230                         }
3231 up:
3232                         ;
3233                 }
3234         }
3235
3236         if (leader != top) {
3237                 child = leader;
3238                 parent = child->real_parent;
3239                 leader = parent->group_leader;
3240                 goto up;
3241         }
3242 out:
3243         read_unlock(&tasklist_lock);
3244 }
3245
3246 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3247 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3248 #endif
3249
3250 static void sighand_ctor(void *data)
3251 {
3252         struct sighand_struct *sighand = data;
3253
3254         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3255         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3256 }
3257
3258 void __init mm_cache_init(void)
3259 {
3260         unsigned int mm_size;
3261
3262         /*
3263          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3264          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3265          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3266          */
3267         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3268
3269         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3270                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3271                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3272                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3273                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3274                         NULL);
3275 }
3276
3277 void __init proc_caches_init(void)
3278 {
3279         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3280                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3281                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3282                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3283         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3284                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3285                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3286                         NULL);
3287         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3288                         sizeof(struct files_struct), 0,
3289                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3290                         NULL);
3291         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3292                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3293                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3294                         NULL);
3295
3296         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3297 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3298         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3299 #endif
3300         mmap_init();
3301         nsproxy_cache_init();
3302 }
3303
3304 /*
3305  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3306  */
3307 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3308 {
3309         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3310                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3311                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3312                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3313                                 CLONE_NEWTIME))
3314                 return -EINVAL;
3315         /*
3316          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3317          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3318          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3319          * CLONE_THREAD).
3320          */
3321         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3322                 if (!thread_group_empty(current))
3323                         return -EINVAL;
3324         }
3325         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3326                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3327                         return -EINVAL;
3328         }
3329         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3330                 if (!current_is_single_threaded())
3331                         return -EINVAL;
3332         }
3333
3334         return 0;
3335 }
3336
3337 /*
3338  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3339  */
3340 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3341 {
3342         struct fs_struct *fs = current->fs;
3343
3344         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3345                 return 0;
3346
3347         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3348         if (fs->users == 1)
3349                 return 0;
3350
3351         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3352         if (!*new_fsp)
3353                 return -ENOMEM;
3354
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 /*
3359  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3360  */
3361 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3362                struct files_struct **new_fdp)
3363 {
3364         struct files_struct *fd = current->files;
3365         int error = 0;
3366
3367         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3368             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3369                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3370                 if (!*new_fdp)
3371                         return error;
3372         }
3373
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 /*
3378  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3379  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3380  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3381  * because they modify an inactive task_struct that is being
3382  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3383  * task_struct.
3384  */
3385 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3386 {
3387         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3388         struct files_struct *new_fd = NULL;
3389         struct cred *new_cred = NULL;
3390         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3391         int do_sysvsem = 0;
3392         int err;
3393
3394         /*
3395          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3396          * and unshare the filesystem root and working directories.
3397          */
3398         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3399                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3400         /*
3401          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3402          */
3403         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3404                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3405         /*
3406          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3407          */
3408         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3409                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3410         /*
3411          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3412          */
3413         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3414                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3415
3416         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3417         if (err)
3418                 goto bad_unshare_out;
3419         /*
3420          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3421          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3422          * namespace are unreachable.
3423          */
3424         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3425                 do_sysvsem = 1;
3426         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3427         if (err)
3428                 goto bad_unshare_out;
3429         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3430         if (err)
3431                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3432         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3433         if (err)
3434                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3435         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3436                                          new_cred, new_fs);
3437         if (err)
3438                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3439
3440         if (new_cred) {
3441                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3442                 if (err)
3443                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3444         }
3445
3446         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3447                 if (do_sysvsem) {
3448                         /*
3449                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3450                          */
3451                         exit_sem(current);
3452                 }
3453                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3454                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3455                         exit_shm(current);
3456                         shm_init_task(current);
3457                 }
3458
3459                 if (new_nsproxy)
3460                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3461
3462                 task_lock(current);
3463
3464                 if (new_fs) {
3465                         fs = current->fs;
3466                         spin_lock(&fs->lock);
3467                         current->fs = new_fs;
3468                         if (--fs->users)
3469                                 new_fs = NULL;
3470                         else
3471                                 new_fs = fs;
3472                         spin_unlock(&fs->lock);
3473                 }
3474
3475                 if (new_fd)
3476                         swap(current->files, new_fd);
3477
3478                 task_unlock(current);
3479
3480                 if (new_cred) {
3481                         /* Install the new user namespace */
3482                         commit_creds(new_cred);
3483                         new_cred = NULL;
3484                 }
3485         }
3486
3487         perf_event_namespaces(current);
3488
3489 bad_unshare_cleanup_cred:
3490         if (new_cred)
3491                 put_cred(new_cred);
3492 bad_unshare_cleanup_fd:
3493         if (new_fd)
3494                 put_files_struct(new_fd);
3495
3496 bad_unshare_cleanup_fs:
3497         if (new_fs)
3498                 free_fs_struct(new_fs);
3499
3500 bad_unshare_out:
3501         return err;
3502 }
3503
3504 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3505 {
3506         return ksys_unshare(unshare_flags);
3507 }
3508
3509 /*
3510  *      Helper to unshare the files of the current task.
3511  *      We don't want to expose copy_files internals to
3512  *      the exec layer of the kernel.
3513  */
3514
3515 int unshare_files(void)
3516 {
3517         struct task_struct *task = current;
3518         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3519         int error;
3520
3521         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3522         if (error || !copy)
3523                 return error;
3524
3525         old = task->files;
3526         task_lock(task);
3527         task->files = copy;
3528         task_unlock(task);
3529         put_files_struct(old);
3530         return 0;
3531 }
3532
3533 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3534                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3535 {
3536         struct ctl_table t;
3537         int ret;
3538         int threads = max_threads;
3539         int min = 1;
3540         int max = MAX_THREADS;
3541
3542         t = *table;
3543         t.data = &threads;
3544         t.extra1 = &min;
3545         t.extra2 = &max;
3546
3547         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3548         if (ret || !write)
3549                 return ret;
3550
3551         max_threads = threads;
3552
3553         return 0;
3554 }