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
 102 #include <asm/pgalloc.h>
 103 #include <linux/uaccess.h>
 104 #include <asm/mmu_context.h>
 105 #include <asm/cacheflush.h>
 106 #include <asm/tlbflush.h>
 107
 108 #include <trace/events/sched.h>
 109
 110 #define CREATE_TRACE_POINTS
 111 #include <trace/events/task.h>
 112
 113 /*
 114  * Minimum number of threads to boot the kernel
 115  */
 116 #define MIN_THREADS 20
 117
 118 /*
 119  * Maximum number of threads
 120  */
 121 #define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK
 122
 123 /*
 124  * Protected counters by write_lock_irq(&tasklist_lock)
 125  */
 126 unsigned long total_forks;      /* Handle normal Linux uptimes. */
 127 int nr_threads;                 /* The idle threads do not count.. */
 128
 129 static int max_threads;         /* tunable limit on nr_threads */
 130
 131 #define NAMED_ARRAY_INDEX(x)    [x] = __stringify(x)
 132
 133 static const char * const resident_page_types[] = {
 134         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_FILEPAGES),
 135         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_ANONPAGES),
 136         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SWAPENTS),
 137         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SHMEMPAGES),
 138 };
 139
 140 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, process_counts) = 0;
 141
 142 __cacheline_aligned DEFINE_RWLOCK(tasklist_lock);  /* outer */
 143
 144 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
 145 int lockdep_tasklist_lock_is_held(void)
 146 {
 147         return lockdep_is_held(&tasklist_lock);
 148 }
 149 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_tasklist_lock_is_held);
 150 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
 151
 152 int nr_processes(void)
 153 {
 154         int cpu;
 155         int total = 0;
 156
 157         for_each_possible_cpu(cpu)
 158                 total += per_cpu(process_counts, cpu);
 159
 160         return total;
 161 }
 162
 163 void __weak arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
 164 {
 165 }
 166
 167 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
 168 static struct kmem_cache *task_struct_cachep;
 169
 170 static inline struct task_struct *alloc_task_struct_node(int node)
 171 {
 172         return kmem_cache_alloc_node(task_struct_cachep, GFP_KERNEL, node);
 173 }
 174
 175 static inline void free_task_struct(struct task_struct *tsk)
 176 {
 177         kmem_cache_free(task_struct_cachep, tsk);
 178 }
 179 #endif
 180
 181 #ifndef CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR
 182
 183 /*
 184  * Allocate pages if THREAD_SIZE is >= PAGE_SIZE, otherwise use a
 185  * kmemcache based allocator.
 186  */
 187 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)
 188
 189 #  ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 190 /*
 191  * vmalloc() is a bit slow, and calling vfree() enough times will force a TLB
 192  * flush.  Try to minimize the number of calls by caching stacks.
 193  */
 194 #define NR_CACHED_STACKS 2
 195 static DEFINE_PER_CPU(struct vm_struct *, cached_stacks[NR_CACHED_STACKS]);
 196
 197 struct vm_stack {
 198         struct rcu_head rcu;
 199         struct vm_struct *stack_vm_area;
 200 };
 201
 202 static bool try_release_thread_stack_to_cache(struct vm_struct *vm)
 203 {
 204         unsigned int i;
 205
 206         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 207                 if (this_cpu_cmpxchg(cached_stacks[i], NULL, vm) != NULL)
 208                         continue;
 209                 return true;
 210         }
 211         return false;
 212 }
 213
 214 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 215 {
 216         struct vm_stack *vm_stack = container_of(rh, struct vm_stack, rcu);
 217
 218         if (try_release_thread_stack_to_cache(vm_stack->stack_vm_area))
 219                 return;
 220
 221         vfree(vm_stack);
 222 }
 223
 224 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 225 {
 226         struct vm_stack *vm_stack = tsk->stack;
 227
 228         vm_stack->stack_vm_area = tsk->stack_vm_area;
 229         call_rcu(&vm_stack->rcu, thread_stack_free_rcu);
 230 }
 231
 232 static int free_vm_stack_cache(unsigned int cpu)
 233 {
 234         struct vm_struct **cached_vm_stacks = per_cpu_ptr(cached_stacks, cpu);
 235         int i;
 236
 237         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 238                 struct vm_struct *vm_stack = cached_vm_stacks[i];
 239
 240                 if (!vm_stack)
 241                         continue;
 242
 243                 vfree(vm_stack->addr);
 244                 cached_vm_stacks[i] = NULL;
 245         }
 246
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 static int memcg_charge_kernel_stack(struct vm_struct *vm)
 251 {
 252         int i;
 253         int ret;
 254
 255         BUILD_BUG_ON(IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK) && PAGE_SIZE % 1024 != 0);
 256         BUG_ON(vm->nr_pages != THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
 257
 258         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++) {
 259                 ret = memcg_kmem_charge_page(vm->pages[i], GFP_KERNEL, 0);
 260                 if (ret)
 261                         goto err;
 262         }
 263         return 0;
 264 err:
 265         /*
 266          * If memcg_kmem_charge_page() fails, page's memory cgroup pointer is
 267          * NULL, and memcg_kmem_uncharge_page() in free_thread_stack() will
 268          * ignore this page.
 269          */
 270         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 271                 memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 272         return ret;
 273 }
 274
 275 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 276 {
 277         struct vm_struct *vm;
 278         void *stack;
 279         int i;
 280
 281         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 282                 struct vm_struct *s;
 283
 284                 s = this_cpu_xchg(cached_stacks[i], NULL);
 285
 286                 if (!s)
 287                         continue;
 288
 289                 /* Reset stack metadata. */
 290                 kasan_unpoison_range(s->addr, THREAD_SIZE);
 291
 292                 stack = kasan_reset_tag(s->addr);
 293
 294                 /* Clear stale pointers from reused stack. */
 295                 memset(stack, 0, THREAD_SIZE);
 296
 297                 if (memcg_charge_kernel_stack(s)) {
 298                         vfree(s->addr);
 299                         return -ENOMEM;
 300                 }
 301
 302                 tsk->stack_vm_area = s;
 303                 tsk->stack = stack;
 304                 return 0;
 305         }
 306
 307         /*
 308          * Allocated stacks are cached and later reused by new threads,
 309          * so memcg accounting is performed manually on assigning/releasing
 310          * stacks to tasks. Drop __GFP_ACCOUNT.
 311          */
 312         stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 313                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 314                                      THREADINFO_GFP & ~__GFP_ACCOUNT,
 315                                      PAGE_KERNEL,
 316                                      0, node, __builtin_return_address(0));
 317         if (!stack)
 318                 return -ENOMEM;
 319
 320         vm = find_vm_area(stack);
 321         if (memcg_charge_kernel_stack(vm)) {
 322                 vfree(stack);
 323                 return -ENOMEM;
 324         }
 325         /*
 326          * We can't call find_vm_area() in interrupt context, and
 327          * free_thread_stack() can be called in interrupt context,
 328          * so cache the vm_struct.
 329          */
 330         tsk->stack_vm_area = vm;
 331         stack = kasan_reset_tag(stack);
 332         tsk->stack = stack;
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 337 {
 338         if (!try_release_thread_stack_to_cache(tsk->stack_vm_area))
 339                 thread_stack_delayed_free(tsk);
 340
 341         tsk->stack = NULL;
 342         tsk->stack_vm_area = NULL;
 343 }
 344
 345 #  else /* !CONFIG_VMAP_STACK */
 346
 347 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 348 {
 349         __free_pages(virt_to_page(rh), THREAD_SIZE_ORDER);
 350 }
 351
 352 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 353 {
 354         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 355
 356         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 357 }
 358
 359 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 360 {
 361         struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
 362                                              THREAD_SIZE_ORDER);
 363
 364         if (likely(page)) {
 365                 tsk->stack = kasan_reset_tag(page_address(page));
 366                 return 0;
 367         }
 368         return -ENOMEM;
 369 }
 370
 371 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 372 {
 373         thread_stack_delayed_free(tsk);
 374         tsk->stack = NULL;
 375 }
 376
 377 #  endif /* CONFIG_VMAP_STACK */
 378 # else /* !(THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)) */
 379
 380 static struct kmem_cache *thread_stack_cache;
 381
 382 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 383 {
 384         kmem_cache_free(thread_stack_cache, rh);
 385 }
 386
 387 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 388 {
 389         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 390
 391         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 392 }
 393
 394 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 395 {
 396         unsigned long *stack;
 397         stack = kmem_cache_alloc_node(thread_stack_cache, THREADINFO_GFP, node);
 398         stack = kasan_reset_tag(stack);
 399         tsk->stack = stack;
 400         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 401 }
 402
 403 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 404 {
 405         thread_stack_delayed_free(tsk);
 406         tsk->stack = NULL;
 407 }
 408
 409 void thread_stack_cache_init(void)
 410 {
 411         thread_stack_cache = kmem_cache_create_usercopy("thread_stack",
 412                                         THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, 0, 0,
 413                                         THREAD_SIZE, NULL);
 414         BUG_ON(thread_stack_cache == NULL);
 415 }
 416
 417 # endif /* THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK) */
 418 #else /* CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 419
 420 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 421 {
 422         unsigned long *stack;
 423
 424         stack = arch_alloc_thread_stack_node(tsk, node);
 425         tsk->stack = stack;
 426         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 427 }
 428
 429 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 430 {
 431         arch_free_thread_stack(tsk);
 432         tsk->stack = NULL;
 433 }
 434
 435 #endif /* !CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 436
 437 /* SLAB cache for signal_struct structures (tsk->signal) */
 438 static struct kmem_cache *signal_cachep;
 439
 440 /* SLAB cache for sighand_struct structures (tsk->sighand) */
 441 struct kmem_cache *sighand_cachep;
 442
 443 /* SLAB cache for files_struct structures (tsk->files) */
 444 struct kmem_cache *files_cachep;
 445
 446 /* SLAB cache for fs_struct structures (tsk->fs) */
 447 struct kmem_cache *fs_cachep;
 448
 449 /* SLAB cache for vm_area_struct structures */
 450 static struct kmem_cache *vm_area_cachep;
 451
 452 /* SLAB cache for mm_struct structures (tsk->mm) */
 453 static struct kmem_cache *mm_cachep;
 454
 455 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 456
 457 /* SLAB cache for vm_area_struct.lock */
 458 static struct kmem_cache *vma_lock_cachep;
 459
 460 static bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma)
 461 {
 462         vma->vm_lock = kmem_cache_alloc(vma_lock_cachep, GFP_KERNEL);
 463         if (!vma->vm_lock)
 464                 return false;
 465
 466         init_rwsem(&vma->vm_lock->lock);
 467         vma->vm_lock_seq = -1;
 468
 469         return true;
 470 }
 471
 472 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma)
 473 {
 474         kmem_cache_free(vma_lock_cachep, vma->vm_lock);
 475 }
 476
 477 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 478
 479 static inline bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma) { return true; }
 480 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma) {}
 481
 482 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 483
 484 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *mm)
 485 {
 486         struct vm_area_struct *vma;
 487
 488         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 489         if (!vma)
 490                 return NULL;
 491
 492         vma_init(vma, mm);
 493         if (!vma_lock_alloc(vma)) {
 494                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 495                 return NULL;
 496         }
 497
 498         return vma;
 499 }
 500
 501 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *orig)
 502 {
 503         struct vm_area_struct *new = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 504
 505         if (!new)
 506                 return NULL;
 507
 508         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_flags);
 509         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_file);
 510         /*
 511          * orig->shared.rb may be modified concurrently, but the clone
 512          * will be reinitialized.
 513          */
 514         data_race(memcpy(new, orig, sizeof(*new)));
 515         if (!vma_lock_alloc(new)) {
 516                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, new);
 517                 return NULL;
 518         }
 519         INIT_LIST_HEAD(&new->anon_vma_chain);
 520         vma_numab_state_init(new);
 521         dup_anon_vma_name(orig, new);
 522
 523         return new;
 524 }
 525
 526 void __vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 527 {
 528         vma_numab_state_free(vma);
 529         free_anon_vma_name(vma);
 530         vma_lock_free(vma);
 531         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 532 }
 533
 534 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 535 static void vm_area_free_rcu_cb(struct rcu_head *head)
 536 {
 537         struct vm_area_struct *vma = container_of(head, struct vm_area_struct,
 538                                                   vm_rcu);
 539
 540         /* The vma should not be locked while being destroyed. */
 541         VM_BUG_ON_VMA(rwsem_is_locked(&vma->vm_lock->lock), vma);
 542         __vm_area_free(vma);
 543 }
 544 #endif
 545
 546 void vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 547 {
 548 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 549         call_rcu(&vma->vm_rcu, vm_area_free_rcu_cb);
 550 #else
 551         __vm_area_free(vma);
 552 #endif
 553 }
 554
 555 static void account_kernel_stack(struct task_struct *tsk, int account)
 556 {
 557         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 558                 struct vm_struct *vm = task_stack_vm_area(tsk);
 559                 int i;
 560
 561                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 562                         mod_lruvec_page_state(vm->pages[i], NR_KERNEL_STACK_KB,
 563                                               account * (PAGE_SIZE / 1024));
 564         } else {
 565                 void *stack = task_stack_page(tsk);
 566
 567                 /* All stack pages are in the same node. */
 568                 mod_lruvec_kmem_state(stack, NR_KERNEL_STACK_KB,
 569                                       account * (THREAD_SIZE / 1024));
 570         }
 571 }
 572
 573 void exit_task_stack_account(struct task_struct *tsk)
 574 {
 575         account_kernel_stack(tsk, -1);
 576
 577         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 578                 struct vm_struct *vm;
 579                 int i;
 580
 581                 vm = task_stack_vm_area(tsk);
 582                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 583                         memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 584         }
 585 }
 586
 587 static void release_task_stack(struct task_struct *tsk)
 588 {
 589         if (WARN_ON(READ_ONCE(tsk->__state) != TASK_DEAD))
 590                 return;  /* Better to leak the stack than to free prematurely */
 591
 592         free_thread_stack(tsk);
 593 }
 594
 595 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 596 void put_task_stack(struct task_struct *tsk)
 597 {
 598         if (refcount_dec_and_test(&tsk->stack_refcount))
 599                 release_task_stack(tsk);
 600 }
 601 #endif
 602
 603 void free_task(struct task_struct *tsk)
 604 {
 605 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 606         WARN_ON_ONCE(tsk->seccomp.filter);
 607 #endif
 608         release_user_cpus_ptr(tsk);
 609         scs_release(tsk);
 610
 611 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 612         /*
 613          * The task is finally done with both the stack and thread_info,
 614          * so free both.
 615          */
 616         release_task_stack(tsk);
 617 #else
 618         /*
 619          * If the task had a separate stack allocation, it should be gone
 620          * by now.
 621          */
 622         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tsk->stack_refcount) != 0);
 623 #endif
 624         rt_mutex_debug_task_free(tsk);
 625         ftrace_graph_exit_task(tsk);
 626         arch_release_task_struct(tsk);
 627         if (tsk->flags & PF_KTHREAD)
 628                 free_kthread_struct(tsk);
 629         free_task_struct(tsk);
 630 }
 631 EXPORT_SYMBOL(free_task);
 632
 633 static void dup_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 634 {
 635         struct file *exe_file;
 636
 637         exe_file = get_mm_exe_file(oldmm);
 638         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, exe_file);
 639         /*
 640          * We depend on the oldmm having properly denied write access to the
 641          * exe_file already.
 642          */
 643         if (exe_file && deny_write_access(exe_file))
 644                 pr_warn_once("deny_write_access() failed in %s\n", __func__);
 645 }
 646
 647 #ifdef CONFIG_MMU
 648 static __latent_entropy int dup_mmap(struct mm_struct *mm,
 649                                         struct mm_struct *oldmm)
 650 {
 651         struct vm_area_struct *mpnt, *tmp;
 652         int retval;
 653         unsigned long charge = 0;
 654         LIST_HEAD(uf);
 655         VMA_ITERATOR(old_vmi, oldmm, 0);
 656         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
 657
 658         uprobe_start_dup_mmap();
 659         if (mmap_write_lock_killable(oldmm)) {
 660                 retval = -EINTR;
 661                 goto fail_uprobe_end;
 662         }
 663         flush_cache_dup_mm(oldmm);
 664         uprobe_dup_mmap(oldmm, mm);
 665         /*
 666          * Not linked in yet - no deadlock potential:
 667          */
 668         mmap_write_lock_nested(mm, SINGLE_DEPTH_NESTING);
 669
 670         /* No ordering required: file already has been exposed. */
 671         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 672
 673         mm->total_vm = oldmm->total_vm;
 674         mm->data_vm = oldmm->data_vm;
 675         mm->exec_vm = oldmm->exec_vm;
 676         mm->stack_vm = oldmm->stack_vm;
 677
 678         retval = ksm_fork(mm, oldmm);
 679         if (retval)
 680                 goto out;
 681         khugepaged_fork(mm, oldmm);
 682
 683         retval = vma_iter_bulk_alloc(&vmi, oldmm->map_count);
 684         if (retval)
 685                 goto out;
 686
 687         mt_clear_in_rcu(vmi.mas.tree);
 688         for_each_vma(old_vmi, mpnt) {
 689                 struct file *file;
 690
 691                 if (mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY) {
 692                         vm_stat_account(mm, mpnt->vm_flags, -vma_pages(mpnt));
 693                         continue;
 694                 }
 695                 charge = 0;
 696                 /*
 697                  * Don't duplicate many vmas if we've been oom-killed (for
 698                  * example)
 699                  */
 700                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 701                         retval = -EINTR;
 702                         goto loop_out;
 703                 }
 704                 if (mpnt->vm_flags & VM_ACCOUNT) {
 705                         unsigned long len = vma_pages(mpnt);
 706
 707                         if (security_vm_enough_memory_mm(oldmm, len)) /* sic */
 708                                 goto fail_nomem;
 709                         charge = len;
 710                 }
 711                 tmp = vm_area_dup(mpnt);
 712                 if (!tmp)
 713                         goto fail_nomem;
 714                 retval = vma_dup_policy(mpnt, tmp);
 715                 if (retval)
 716                         goto fail_nomem_policy;
 717                 tmp->vm_mm = mm;
 718                 retval = dup_userfaultfd(tmp, &uf);
 719                 if (retval)
 720                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 721                 if (tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK) {
 722                         /*
 723                          * VM_WIPEONFORK gets a clean slate in the child.
 724                          * Don't prepare anon_vma until fault since we don't
 725                          * copy page for current vma.
 726                          */
 727                         tmp->anon_vma = NULL;
 728                 } else if (anon_vma_fork(tmp, mpnt))
 729                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 730                 vm_flags_clear(tmp, VM_LOCKED_MASK);
 731                 file = tmp->vm_file;
 732                 if (file) {
 733                         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 734
 735                         get_file(file);
 736                         i_mmap_lock_write(mapping);
 737                         if (tmp->vm_flags & VM_SHARED)
 738                                 mapping_allow_writable(mapping);
 739                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 740                         /* insert tmp into the share list, just after mpnt */
 741                         vma_interval_tree_insert_after(tmp, mpnt,
 742                                         &mapping->i_mmap);
 743                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 744                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 745                 }
 746
 747                 /*
 748                  * Copy/update hugetlb private vma information.
 749                  */
 750                 if (is_vm_hugetlb_page(tmp))
 751                         hugetlb_dup_vma_private(tmp);
 752
 753                 /* Link the vma into the MT */
 754                 if (vma_iter_bulk_store(&vmi, tmp))
 755                         goto fail_nomem_vmi_store;
 756
 757                 mm->map_count++;
 758                 if (!(tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK))
 759                         retval = copy_page_range(tmp, mpnt);
 760
 761                 if (tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
 762                         tmp->vm_ops->open(tmp);
 763
 764                 if (retval)
 765                         goto loop_out;
 766         }
 767         /* a new mm has just been created */
 768         retval = arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 769 loop_out:
 770         vma_iter_free(&vmi);
 771         if (!retval)
 772                 mt_set_in_rcu(vmi.mas.tree);
 773 out:
 774         mmap_write_unlock(mm);
 775         flush_tlb_mm(oldmm);
 776         mmap_write_unlock(oldmm);
 777         dup_userfaultfd_complete(&uf);
 778 fail_uprobe_end:
 779         uprobe_end_dup_mmap();
 780         return retval;
 781
 782 fail_nomem_vmi_store:
 783         unlink_anon_vmas(tmp);
 784 fail_nomem_anon_vma_fork:
 785         mpol_put(vma_policy(tmp));
 786 fail_nomem_policy:
 787         vm_area_free(tmp);
 788 fail_nomem:
 789         retval = -ENOMEM;
 790         vm_unacct_memory(charge);
 791         goto loop_out;
 792 }
 793
 794 static inline int mm_alloc_pgd(struct mm_struct *mm)
 795 {
 796         mm->pgd = pgd_alloc(mm);
 797         if (unlikely(!mm->pgd))
 798                 return -ENOMEM;
 799         return 0;
 800 }
 801
 802 static inline void mm_free_pgd(struct mm_struct *mm)
 803 {
 804         pgd_free(mm, mm->pgd);
 805 }
 806 #else
 807 static int dup_mmap(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 808 {
 809         mmap_write_lock(oldmm);
 810         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 811         mmap_write_unlock(oldmm);
 812         return 0;
 813 }
 814 #define mm_alloc_pgd(mm)        (0)
 815 #define mm_free_pgd(mm)
 816 #endif /* CONFIG_MMU */
 817
 818 static void check_mm(struct mm_struct *mm)
 819 {
 820         int i;
 821
 822         BUILD_BUG_ON_MSG(ARRAY_SIZE(resident_page_types) != NR_MM_COUNTERS,
 823                          "Please make sure 'struct resident_page_types[]' is updated as well");
 824
 825         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++) {
 826                 long x = percpu_counter_sum(&mm->rss_stat[i]);
 827
 828                 if (unlikely(x))
 829                         pr_alert("BUG: Bad rss-counter state mm:%p type:%s val:%ld\n",
 830                                  mm, resident_page_types[i], x);
 831         }
 832
 833         if (mm_pgtables_bytes(mm))
 834                 pr_alert("BUG: non-zero pgtables_bytes on freeing mm: %ld\n",
 835                                 mm_pgtables_bytes(mm));
 836
 837 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 838         VM_BUG_ON_MM(mm->pmd_huge_pte, mm);
 839 #endif
 840 }
 841
 842 #define allocate_mm()   (kmem_cache_alloc(mm_cachep, GFP_KERNEL))
 843 #define free_mm(mm)     (kmem_cache_free(mm_cachep, (mm)))
 844
 845 static void do_check_lazy_tlb(void *arg)
 846 {
 847         struct mm_struct *mm = arg;
 848
 849         WARN_ON_ONCE(current->active_mm == mm);
 850 }
 851
 852 static void do_shoot_lazy_tlb(void *arg)
 853 {
 854         struct mm_struct *mm = arg;
 855
 856         if (current->active_mm == mm) {
 857                 WARN_ON_ONCE(current->mm);
 858                 current->active_mm = &init_mm;
 859                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
 860         }
 861 }
 862
 863 static void cleanup_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
 864 {
 865         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MMU_LAZY_TLB_SHOOTDOWN)) {
 866                 /*
 867                  * In this case, lazy tlb mms are refounted and would not reach
 868                  * __mmdrop until all CPUs have switched away and mmdrop()ed.
 869                  */
 870                 return;
 871         }
 872
 873         /*
 874          * Lazy mm shootdown does not refcount "lazy tlb mm" usage, rather it
 875          * requires lazy mm users to switch to another mm when the refcount
 876          * drops to zero, before the mm is freed. This requires IPIs here to
 877          * switch kernel threads to init_mm.
 878          *
 879          * archs that use IPIs to flush TLBs can piggy-back that lazy tlb mm
 880          * switch with the final userspace teardown TLB flush which leaves the
 881          * mm lazy on this CPU but no others, reducing the need for additional
 882          * IPIs here. There are cases where a final IPI is still required here,
 883          * such as the final mmdrop being performed on a different CPU than the
 884          * one exiting, or kernel threads using the mm when userspace exits.
 885          *
 886          * IPI overheads have not found to be expensive, but they could be
 887          * reduced in a number of possible ways, for example (roughly
 888          * increasing order of complexity):
 889          * - The last lazy reference created by exit_mm() could instead switch
 890          *   to init_mm, however it's probable this will run on the same CPU
 891          *   immediately afterwards, so this may not reduce IPIs much.
 892          * - A batch of mms requiring IPIs could be gathered and freed at once.
 893          * - CPUs store active_mm where it can be remotely checked without a
 894          *   lock, to filter out false-positives in the cpumask.
 895          * - After mm_users or mm_count reaches zero, switching away from the
 896          *   mm could clear mm_cpumask to reduce some IPIs, perhaps together
 897          *   with some batching or delaying of the final IPIs.
 898          * - A delayed freeing and RCU-like quiescing sequence based on mm
 899          *   switching to avoid IPIs completely.
 900          */
 901         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), do_shoot_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 902         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM_SHOOT_LAZIES))
 903                 on_each_cpu(do_check_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 904 }
 905
 906 /*
 907  * Called when the last reference to the mm
 908  * is dropped: either by a lazy thread or by
 909  * mmput. Free the page directory and the mm.
 910  */
 911 void __mmdrop(struct mm_struct *mm)
 912 {
 913         int i;
 914
 915         BUG_ON(mm == &init_mm);
 916         WARN_ON_ONCE(mm == current->mm);
 917
 918         /* Ensure no CPUs are using this as their lazy tlb mm */
 919         cleanup_lazy_tlbs(mm);
 920
 921         WARN_ON_ONCE(mm == current->active_mm);
 922         mm_free_pgd(mm);
 923         destroy_context(mm);
 924         mmu_notifier_subscriptions_destroy(mm);
 925         check_mm(mm);
 926         put_user_ns(mm->user_ns);
 927         mm_pasid_drop(mm);
 928         mm_destroy_cid(mm);
 929
 930         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
 931                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[i]);
 932         free_mm(mm);
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmdrop);
 935
 936 static void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
 937 {
 938         struct mm_struct *mm;
 939
 940         mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
 941         __mmdrop(mm);
 942 }
 943
 944 static void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
 945 {
 946         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
 947                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
 948                 schedule_work(&mm->async_put_work);
 949         }
 950 }
 951
 952 static inline void free_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 953 {
 954         taskstats_tgid_free(sig);
 955         sched_autogroup_exit(sig);
 956         /*
 957          * __mmdrop is not safe to call from softirq context on x86 due to
 958          * pgd_dtor so postpone it to the async context
 959          */
 960         if (sig->oom_mm)
 961                 mmdrop_async(sig->oom_mm);
 962         kmem_cache_free(signal_cachep, sig);
 963 }
 964
 965 static inline void put_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 966 {
 967         if (refcount_dec_and_test(&sig->sigcnt))
 968                 free_signal_struct(sig);
 969 }
 970
 971 void __put_task_struct(struct task_struct *tsk)
 972 {
 973         WARN_ON(!tsk->exit_state);
 974         WARN_ON(refcount_read(&tsk->usage));
 975         WARN_ON(tsk == current);
 976
 977         io_uring_free(tsk);
 978         cgroup_free(tsk);
 979         task_numa_free(tsk, true);
 980         security_task_free(tsk);
 981         bpf_task_storage_free(tsk);
 982         exit_creds(tsk);
 983         delayacct_tsk_free(tsk);
 984         put_signal_struct(tsk->signal);
 985         sched_core_free(tsk);
 986         free_task(tsk);
 987 }
 988 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct);
 989
 990 void __init __weak arch_task_cache_init(void) { }
 991
 992 /*
 993  * set_max_threads
 994  */
 995 static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
 996 {
 997         u64 threads;
 998         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
 999
1000         /*
1001          * The number of threads shall be limited such that the thread
1002          * structures may only consume a small part of the available memory.
1003          */
1004         if (fls64(nr_pages) + fls64(PAGE_SIZE) > 64)
1005                 threads = MAX_THREADS;
1006         else
1007                 threads = div64_u64((u64) nr_pages * (u64) PAGE_SIZE,
1008                                     (u64) THREAD_SIZE * 8UL);
1009
1010         if (threads > max_threads_suggested)
1011                 threads = max_threads_suggested;
1012
1013         max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1017 /* Initialized by the architecture: */
1018 int arch_task_struct_size __read_mostly;
1019 #endif
1020
1021 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1022 static void task_struct_whitelist(unsigned long *offset, unsigned long *size)
1023 {
1024         /* Fetch thread_struct whitelist for the architecture. */
1025         arch_thread_struct_whitelist(offset, size);
1026
1027         /*
1028          * Handle zero-sized whitelist or empty thread_struct, otherwise
1029          * adjust offset to position of thread_struct in task_struct.
1030          */
1031         if (unlikely(*size == 0))
1032                 *offset = 0;
1033         else
1034                 *offset += offsetof(struct task_struct, thread);
1035 }
1036 #endif /* CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR */
1037
1038 void __init fork_init(void)
1039 {
1040         int i;
1041 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1042 #ifndef ARCH_MIN_TASKALIGN
1043 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      0
1044 #endif
1045         int align = max_t(int, L1_CACHE_BYTES, ARCH_MIN_TASKALIGN);
1046         unsigned long useroffset, usersize;
1047
1048         /* create a slab on which task_structs can be allocated */
1049         task_struct_whitelist(&useroffset, &usersize);
1050         task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct",
1051                         arch_task_struct_size, align,
1052                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
1053                         useroffset, usersize, NULL);
1054 #endif
1055
1056         /* do the arch specific task caches init */
1057         arch_task_cache_init();
1058
1059         set_max_threads(MAX_THREADS);
1060
1061         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2;
1062         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2;
1063         init_task.signal->rlim[RLIMIT_SIGPENDING] =
1064                 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC];
1065
1066         for (i = 0; i < UCOUNT_COUNTS; i++)
1067                 init_user_ns.ucount_max[i] = max_threads/2;
1068
1069         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_NPROC,      RLIM_INFINITY);
1070         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE,   RLIM_INFINITY);
1071         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_SIGPENDING, RLIM_INFINITY);
1072         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK,    RLIM_INFINITY);
1073
1074 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1075         cpuhp_setup_state(CPUHP_BP_PREPARE_DYN, "fork:vm_stack_cache",
1076                           NULL, free_vm_stack_cache);
1077 #endif
1078
1079         scs_init();
1080
1081         lockdep_init_task(&init_task);
1082         uprobes_init();
1083 }
1084
1085 int __weak arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst,
1086                                                struct task_struct *src)
1087 {
1088         *dst = *src;
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk)
1093 {
1094         unsigned long *stackend;
1095
1096         stackend = end_of_stack(tsk);
1097         *stackend = STACK_END_MAGIC;    /* for overflow detection */
1098 }
1099
1100 static struct task_struct *dup_task_struct(struct task_struct *orig, int node)
1101 {
1102         struct task_struct *tsk;
1103         int err;
1104
1105         if (node == NUMA_NO_NODE)
1106                 node = tsk_fork_get_node(orig);
1107         tsk = alloc_task_struct_node(node);
1108         if (!tsk)
1109                 return NULL;
1110
1111         err = arch_dup_task_struct(tsk, orig);
1112         if (err)
1113                 goto free_tsk;
1114
1115         err = alloc_thread_stack_node(tsk, node);
1116         if (err)
1117                 goto free_tsk;
1118
1119 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1120         refcount_set(&tsk->stack_refcount, 1);
1121 #endif
1122         account_kernel_stack(tsk, 1);
1123
1124         err = scs_prepare(tsk, node);
1125         if (err)
1126                 goto free_stack;
1127
1128 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1129         /*
1130          * We must handle setting up seccomp filters once we're under
1131          * the sighand lock in case orig has changed between now and
1132          * then. Until then, filter must be NULL to avoid messing up
1133          * the usage counts on the error path calling free_task.
1134          */
1135         tsk->seccomp.filter = NULL;
1136 #endif
1137
1138         setup_thread_stack(tsk, orig);
1139         clear_user_return_notifier(tsk);
1140         clear_tsk_need_resched(tsk);
1141         set_task_stack_end_magic(tsk);
1142         clear_syscall_work_syscall_user_dispatch(tsk);
1143
1144 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1145         tsk->stack_canary = get_random_canary();
1146 #endif
1147         if (orig->cpus_ptr == &orig->cpus_mask)
1148                 tsk->cpus_ptr = &tsk->cpus_mask;
1149         dup_user_cpus_ptr(tsk, orig, node);
1150
1151         /*
1152          * One for the user space visible state that goes away when reaped.
1153          * One for the scheduler.
1154          */
1155         refcount_set(&tsk->rcu_users, 2);
1156         /* One for the rcu users */
1157         refcount_set(&tsk->usage, 1);
1158 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1159         tsk->btrace_seq = 0;
1160 #endif
1161         tsk->splice_pipe = NULL;
1162         tsk->task_frag.page = NULL;
1163         tsk->wake_q.next = NULL;
1164         tsk->worker_private = NULL;
1165
1166         kcov_task_init(tsk);
1167         kmsan_task_create(tsk);
1168         kmap_local_fork(tsk);
1169
1170 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1171         tsk->fail_nth = 0;
1172 #endif
1173
1174 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1175         tsk->throttle_disk = NULL;
1176         tsk->use_memdelay = 0;
1177 #endif
1178
1179 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
1180         tsk->pasid_activated = 0;
1181 #endif
1182
1183 #ifdef CONFIG_MEMCG
1184         tsk->active_memcg = NULL;
1185 #endif
1186
1187 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
1188         tsk->reported_split_lock = 0;
1189 #endif
1190
1191 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1192         tsk->mm_cid = -1;
1193         tsk->last_mm_cid = -1;
1194         tsk->mm_cid_active = 0;
1195         tsk->migrate_from_cpu = -1;
1196 #endif
1197         return tsk;
1198
1199 free_stack:
1200         exit_task_stack_account(tsk);
1201         free_thread_stack(tsk);
1202 free_tsk:
1203         free_task_struct(tsk);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(mmlist_lock);
1208
1209 static unsigned long default_dump_filter = MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT;
1210
1211 static int __init coredump_filter_setup(char *s)
1212 {
1213         default_dump_filter =
1214                 (simple_strtoul(s, NULL, 0) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT) &
1215                 MMF_DUMP_FILTER_MASK;
1216         return 1;
1217 }
1218
1219 __setup("coredump_filter=", coredump_filter_setup);
1220
1221 #include <linux/init_task.h>
1222
1223 static void mm_init_aio(struct mm_struct *mm)
1224 {
1225 #ifdef CONFIG_AIO
1226         spin_lock_init(&mm->ioctx_lock);
1227         mm->ioctx_table = NULL;
1228 #endif
1229 }
1230
1231 static __always_inline void mm_clear_owner(struct mm_struct *mm,
1232                                            struct task_struct *p)
1233 {
1234 #ifdef CONFIG_MEMCG
1235         if (mm->owner == p)
1236                 WRITE_ONCE(mm->owner, NULL);
1237 #endif
1238 }
1239
1240 static void mm_init_owner(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p)
1241 {
1242 #ifdef CONFIG_MEMCG
1243         mm->owner = p;
1244 #endif
1245 }
1246
1247 static void mm_init_uprobes_state(struct mm_struct *mm)
1248 {
1249 #ifdef CONFIG_UPROBES
1250         mm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1251 #endif
1252 }
1253
1254 static struct mm_struct *mm_init(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p,
1255         struct user_namespace *user_ns)
1256 {
1257         int i;
1258
1259         mt_init_flags(&mm->mm_mt, MM_MT_FLAGS);
1260         mt_set_external_lock(&mm->mm_mt, &mm->mmap_lock);
1261         atomic_set(&mm->mm_users, 1);
1262         atomic_set(&mm->mm_count, 1);
1263         seqcount_init(&mm->write_protect_seq);
1264         mmap_init_lock(mm);
1265         INIT_LIST_HEAD(&mm->mmlist);
1266 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
1267         mm->mm_lock_seq = 0;
1268 #endif
1269         mm_pgtables_bytes_init(mm);
1270         mm->map_count = 0;
1271         mm->locked_vm = 0;
1272         atomic64_set(&mm->pinned_vm, 0);
1273         memset(&mm->rss_stat, 0, sizeof(mm->rss_stat));
1274         spin_lock_init(&mm->page_table_lock);
1275         spin_lock_init(&mm->arg_lock);
1276         mm_init_cpumask(mm);
1277         mm_init_aio(mm);
1278         mm_init_owner(mm, p);
1279         mm_pasid_init(mm);
1280         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, NULL);
1281         mmu_notifier_subscriptions_init(mm);
1282         init_tlb_flush_pending(mm);
1283 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1284         mm->pmd_huge_pte = NULL;
1285 #endif
1286         mm_init_uprobes_state(mm);
1287         hugetlb_count_init(mm);
1288
1289         if (current->mm) {
1290                 mm->flags = current->mm->flags & MMF_INIT_MASK;
1291                 mm->def_flags = current->mm->def_flags & VM_INIT_DEF_MASK;
1292         } else {
1293                 mm->flags = default_dump_filter;
1294                 mm->def_flags = 0;
1295         }
1296
1297         if (mm_alloc_pgd(mm))
1298                 goto fail_nopgd;
1299
1300         if (init_new_context(p, mm))
1301                 goto fail_nocontext;
1302
1303         if (mm_alloc_cid(mm))
1304                 goto fail_cid;
1305
1306         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
1307                 if (percpu_counter_init(&mm->rss_stat[i], 0, GFP_KERNEL_ACCOUNT))
1308                         goto fail_pcpu;
1309
1310         mm->user_ns = get_user_ns(user_ns);
1311         lru_gen_init_mm(mm);
1312         return mm;
1313
1314 fail_pcpu:
1315         while (i > 0)
1316                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[--i]);
1317         mm_destroy_cid(mm);
1318 fail_cid:
1319         destroy_context(mm);
1320 fail_nocontext:
1321         mm_free_pgd(mm);
1322 fail_nopgd:
1323         free_mm(mm);
1324         return NULL;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Allocate and initialize an mm_struct.
1329  */
1330 struct mm_struct *mm_alloc(void)
1331 {
1332         struct mm_struct *mm;
1333
1334         mm = allocate_mm();
1335         if (!mm)
1336                 return NULL;
1337
1338         memset(mm, 0, sizeof(*mm));
1339         return mm_init(mm, current, current_user_ns());
1340 }
1341
1342 static inline void __mmput(struct mm_struct *mm)
1343 {
1344         VM_BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users));
1345
1346         uprobe_clear_state(mm);
1347         exit_aio(mm);
1348         ksm_exit(mm);
1349         khugepaged_exit(mm); /* must run before exit_mmap */
1350         exit_mmap(mm);
1351         mm_put_huge_zero_page(mm);
1352         set_mm_exe_file(mm, NULL);
1353         if (!list_empty(&mm->mmlist)) {
1354                 spin_lock(&mmlist_lock);
1355                 list_del(&mm->mmlist);
1356                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1357         }
1358         if (mm->binfmt)
1359                 module_put(mm->binfmt->module);
1360         lru_gen_del_mm(mm);
1361         mmdrop(mm);
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Decrement the use count and release all resources for an mm.
1366  */
1367 void mmput(struct mm_struct *mm)
1368 {
1369         might_sleep();
1370
1371         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users))
1372                 __mmput(mm);
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput);
1375
1376 #ifdef CONFIG_MMU
1377 static void mmput_async_fn(struct work_struct *work)
1378 {
1379         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct,
1380                                             async_put_work);
1381
1382         __mmput(mm);
1383 }
1384
1385 void mmput_async(struct mm_struct *mm)
1386 {
1387         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users)) {
1388                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmput_async_fn);
1389                 schedule_work(&mm->async_put_work);
1390         }
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput_async);
1393 #endif
1394
1395 /**
1396  * set_mm_exe_file - change a reference to the mm's executable file
1397  *
1398  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1399  *
1400  * Main users are mmput() and sys_execve(). Callers prevent concurrent
1401  * invocations: in mmput() nobody alive left, in execve task is single
1402  * threaded.
1403  *
1404  * Can only fail if new_exe_file != NULL.
1405  */
1406 int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1407 {
1408         struct file *old_exe_file;
1409
1410         /*
1411          * It is safe to dereference the exe_file without RCU as
1412          * this function is only called if nobody else can access
1413          * this mm -- see comment above for justification.
1414          */
1415         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1416
1417         if (new_exe_file) {
1418                 /*
1419                  * We expect the caller (i.e., sys_execve) to already denied
1420                  * write access, so this is unlikely to fail.
1421                  */
1422                 if (unlikely(deny_write_access(new_exe_file)))
1423                         return -EACCES;
1424                 get_file(new_exe_file);
1425         }
1426         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1427         if (old_exe_file) {
1428                 allow_write_access(old_exe_file);
1429                 fput(old_exe_file);
1430         }
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 /**
1435  * replace_mm_exe_file - replace a reference to the mm's executable file
1436  *
1437  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe),
1438  * dealing with concurrent invocation and without grabbing the mmap lock in
1439  * write mode.
1440  *
1441  * Main user is sys_prctl(PR_SET_MM_MAP/EXE_FILE).
1442  */
1443 int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1444 {
1445         struct vm_area_struct *vma;
1446         struct file *old_exe_file;
1447         int ret = 0;
1448
1449         /* Forbid mm->exe_file change if old file still mapped. */
1450         old_exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1451         if (old_exe_file) {
1452                 VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
1453                 mmap_read_lock(mm);
1454                 for_each_vma(vmi, vma) {
1455                         if (!vma->vm_file)
1456                                 continue;
1457                         if (path_equal(&vma->vm_file->f_path,
1458                                        &old_exe_file->f_path)) {
1459                                 ret = -EBUSY;
1460                                 break;
1461                         }
1462                 }
1463                 mmap_read_unlock(mm);
1464                 fput(old_exe_file);
1465                 if (ret)
1466                         return ret;
1467         }
1468
1469         /* set the new file, lockless */
1470         ret = deny_write_access(new_exe_file);
1471         if (ret)
1472                 return -EACCES;
1473         get_file(new_exe_file);
1474
1475         old_exe_file = xchg(&mm->exe_file, new_exe_file);
1476         if (old_exe_file) {
1477                 /*
1478                  * Don't race with dup_mmap() getting the file and disallowing
1479                  * write access while someone might open the file writable.
1480                  */
1481                 mmap_read_lock(mm);
1482                 allow_write_access(old_exe_file);
1483                 fput(old_exe_file);
1484                 mmap_read_unlock(mm);
1485         }
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 /**
1490  * get_mm_exe_file - acquire a reference to the mm's executable file
1491  *
1492  * Returns %NULL if mm has no associated executable file.
1493  * User must release file via fput().
1494  */
1495 struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm)
1496 {
1497         struct file *exe_file;
1498
1499         rcu_read_lock();
1500         exe_file = rcu_dereference(mm->exe_file);
1501         if (exe_file && !get_file_rcu(exe_file))
1502                 exe_file = NULL;
1503         rcu_read_unlock();
1504         return exe_file;
1505 }
1506
1507 /**
1508  * get_task_exe_file - acquire a reference to the task's executable file
1509  *
1510  * Returns %NULL if task's mm (if any) has no associated executable file or
1511  * this is a kernel thread with borrowed mm (see the comment above get_task_mm).
1512  * User must release file via fput().
1513  */
1514 struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task)
1515 {
1516         struct file *exe_file = NULL;
1517         struct mm_struct *mm;
1518
1519         task_lock(task);
1520         mm = task->mm;
1521         if (mm) {
1522                 if (!(task->flags & PF_KTHREAD))
1523                         exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1524         }
1525         task_unlock(task);
1526         return exe_file;
1527 }
1528
1529 /**
1530  * get_task_mm - acquire a reference to the task's mm
1531  *
1532  * Returns %NULL if the task has no mm.  Checks PF_KTHREAD (meaning
1533  * this kernel workthread has transiently adopted a user mm with use_mm,
1534  * to do its AIO) is not set and if so returns a reference to it, after
1535  * bumping up the use count.  User must release the mm via mmput()
1536  * after use.  Typically used by /proc and ptrace.
1537  */
1538 struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)
1539 {
1540         struct mm_struct *mm;
1541
1542         task_lock(task);
1543         mm = task->mm;
1544         if (mm) {
1545                 if (task->flags & PF_KTHREAD)
1546                         mm = NULL;
1547                 else
1548                         mmget(mm);
1549         }
1550         task_unlock(task);
1551         return mm;
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_task_mm);
1554
1555 struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode)
1556 {
1557         struct mm_struct *mm;
1558         int err;
1559
1560         err =  down_read_killable(&task->signal->exec_update_lock);
1561         if (err)
1562                 return ERR_PTR(err);
1563
1564         mm = get_task_mm(task);
1565         if (mm && mm != current->mm &&
1566                         !ptrace_may_access(task, mode)) {
1567                 mmput(mm);
1568                 mm = ERR_PTR(-EACCES);
1569         }
1570         up_read(&task->signal->exec_update_lock);
1571
1572         return mm;
1573 }
1574
1575 static void complete_vfork_done(struct task_struct *tsk)
1576 {
1577         struct completion *vfork;
1578
1579         task_lock(tsk);
1580         vfork = tsk->vfork_done;
1581         if (likely(vfork)) {
1582                 tsk->vfork_done = NULL;
1583                 complete(vfork);
1584         }
1585         task_unlock(tsk);
1586 }
1587
1588 static int wait_for_vfork_done(struct task_struct *child,
1589                                 struct completion *vfork)
1590 {
1591         unsigned int state = TASK_UNINTERRUPTIBLE|TASK_KILLABLE|TASK_FREEZABLE;
1592         int killed;
1593
1594         cgroup_enter_frozen();
1595         killed = wait_for_completion_state(vfork, state);
1596         cgroup_leave_frozen(false);
1597
1598         if (killed) {
1599                 task_lock(child);
1600                 child->vfork_done = NULL;
1601                 task_unlock(child);
1602         }
1603
1604         put_task_struct(child);
1605         return killed;
1606 }
1607
1608 /* Please note the differences between mmput and mm_release.
1609  * mmput is called whenever we stop holding onto a mm_struct,
1610  * error success whatever.
1611  *
1612  * mm_release is called after a mm_struct has been removed
1613  * from the current process.
1614  *
1615  * This difference is important for error handling, when we
1616  * only half set up a mm_struct for a new process and need to restore
1617  * the old one.  Because we mmput the new mm_struct before
1618  * restoring the old one. . .
1619  * Eric Biederman 10 January 1998
1620  */
1621 static void mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1622 {
1623         uprobe_free_utask(tsk);
1624
1625         /* Get rid of any cached register state */
1626         deactivate_mm(tsk, mm);
1627
1628         /*
1629          * Signal userspace if we're not exiting with a core dump
1630          * because we want to leave the value intact for debugging
1631          * purposes.
1632          */
1633         if (tsk->clear_child_tid) {
1634                 if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
1635                         /*
1636                          * We don't check the error code - if userspace has
1637                          * not set up a proper pointer then tough luck.
1638                          */
1639                         put_user(0, tsk->clear_child_tid);
1640                         do_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1641                                         1, NULL, NULL, 0, 0);
1642                 }
1643                 tsk->clear_child_tid = NULL;
1644         }
1645
1646         /*
1647          * All done, finally we can wake up parent and return this mm to him.
1648          * Also kthread_stop() uses this completion for synchronization.
1649          */
1650         if (tsk->vfork_done)
1651                 complete_vfork_done(tsk);
1652 }
1653
1654 void exit_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1655 {
1656         futex_exit_release(tsk);
1657         mm_release(tsk, mm);
1658 }
1659
1660 void exec_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1661 {
1662         futex_exec_release(tsk);
1663         mm_release(tsk, mm);
1664 }
1665
1666 /**
1667  * dup_mm() - duplicates an existing mm structure
1668  * @tsk: the task_struct with which the new mm will be associated.
1669  * @oldmm: the mm to duplicate.
1670  *
1671  * Allocates a new mm structure and duplicates the provided @oldmm structure
1672  * content into it.
1673  *
1674  * Return: the duplicated mm or NULL on failure.
1675  */
1676 static struct mm_struct *dup_mm(struct task_struct *tsk,
1677                                 struct mm_struct *oldmm)
1678 {
1679         struct mm_struct *mm;
1680         int err;
1681
1682         mm = allocate_mm();
1683         if (!mm)
1684                 goto fail_nomem;
1685
1686         memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
1687
1688         if (!mm_init(mm, tsk, mm->user_ns))
1689                 goto fail_nomem;
1690
1691         err = dup_mmap(mm, oldmm);
1692         if (err)
1693                 goto free_pt;
1694
1695         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1696         mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1697
1698         if (mm->binfmt && !try_module_get(mm->binfmt->module))
1699                 goto free_pt;
1700
1701         return mm;
1702
1703 free_pt:
1704         /* don't put binfmt in mmput, we haven't got module yet */
1705         mm->binfmt = NULL;
1706         mm_init_owner(mm, NULL);
1707         mmput(mm);
1708
1709 fail_nomem:
1710         return NULL;
1711 }
1712
1713 static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1714 {
1715         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1716
1717         tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
1718         tsk->nvcsw = tsk->nivcsw = 0;
1719 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1720         tsk->last_switch_count = tsk->nvcsw + tsk->nivcsw;
1721         tsk->last_switch_time = 0;
1722 #endif
1723
1724         tsk->mm = NULL;
1725         tsk->active_mm = NULL;
1726
1727         /*
1728          * Are we cloning a kernel thread?
1729          *
1730          * We need to steal a active VM for that..
1731          */
1732         oldmm = current->mm;
1733         if (!oldmm)
1734                 return 0;
1735
1736         if (clone_flags & CLONE_VM) {
1737                 mmget(oldmm);
1738                 mm = oldmm;
1739         } else {
1740                 mm = dup_mm(tsk, current->mm);
1741                 if (!mm)
1742                         return -ENOMEM;
1743         }
1744
1745         tsk->mm = mm;
1746         tsk->active_mm = mm;
1747         sched_mm_cid_fork(tsk);
1748         return 0;
1749 }
1750
1751 static int copy_fs(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1752 {
1753         struct fs_struct *fs = current->fs;
1754         if (clone_flags & CLONE_FS) {
1755                 /* tsk->fs is already what we want */
1756                 spin_lock(&fs->lock);
1757                 if (fs->in_exec) {
1758                         spin_unlock(&fs->lock);
1759                         return -EAGAIN;
1760                 }
1761                 fs->users++;
1762                 spin_unlock(&fs->lock);
1763                 return 0;
1764         }
1765         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1766         if (!tsk->fs)
1767                 return -ENOMEM;
1768         return 0;
1769 }
1770
1771 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1772                       int no_files)
1773 {
1774         struct files_struct *oldf, *newf;
1775         int error = 0;
1776
1777         /*
1778          * A background process may not have any files ...
1779          */
1780         oldf = current->files;
1781         if (!oldf)
1782                 goto out;
1783
1784         if (no_files) {
1785                 tsk->files = NULL;
1786                 goto out;
1787         }
1788
1789         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1790                 atomic_inc(&oldf->count);
1791                 goto out;
1792         }
1793
1794         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1795         if (!newf)
1796                 goto out;
1797
1798         tsk->files = newf;
1799         error = 0;
1800 out:
1801         return error;
1802 }
1803
1804 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1805 {
1806         struct sighand_struct *sig;
1807
1808         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1809                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1810                 return 0;
1811         }
1812         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1813         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1814         if (!sig)
1815                 return -ENOMEM;
1816
1817         refcount_set(&sig->count, 1);
1818         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1819         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1820         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1821
1822         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1823         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1824                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1825
1826         return 0;
1827 }
1828
1829 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1830 {
1831         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1832                 signalfd_cleanup(sighand);
1833                 /*
1834                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1835                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1836                  */
1837                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1838         }
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1843  */
1844 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1845 {
1846         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1847         unsigned long cpu_limit;
1848
1849         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1850         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1851 }
1852
1853 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1854 {
1855         struct signal_struct *sig;
1856
1857         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1858                 return 0;
1859
1860         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1861         tsk->signal = sig;
1862         if (!sig)
1863                 return -ENOMEM;
1864
1865         sig->nr_threads = 1;
1866         sig->quick_threads = 1;
1867         atomic_set(&sig->live, 1);
1868         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1869
1870         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1871         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1872         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1873
1874         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1875         sig->curr_target = tsk;
1876         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1877         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1878         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1879         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1880
1881 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1882         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1883         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1884         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1885 #endif
1886
1887         task_lock(current->group_leader);
1888         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1889         task_unlock(current->group_leader);
1890
1891         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1892
1893         tty_audit_fork(sig);
1894         sched_autogroup_fork(sig);
1895
1896         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1897         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1898
1899         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1900         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1901
1902         return 0;
1903 }
1904
1905 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1906 {
1907 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1908         /*
1909          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1910          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1911          * needed because this new task is not yet running and cannot
1912          * be racing exec.
1913          */
1914         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1915
1916         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1917         get_seccomp_filter(current);
1918         p->seccomp = current->seccomp;
1919
1920         /*
1921          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1922          * between the task_struct being duplicated and holding the
1923          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1924          */
1925         if (task_no_new_privs(current))
1926                 task_set_no_new_privs(p);
1927
1928         /*
1929          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1930          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1931          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1932          */
1933         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1934                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1935 #endif
1936 }
1937
1938 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1939 {
1940         current->clear_child_tid = tidptr;
1941
1942         return task_pid_vnr(current);
1943 }
1944
1945 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1946 {
1947         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1948 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1949         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1950         p->pi_top_task = NULL;
1951         p->pi_blocked_on = NULL;
1952 #endif
1953 }
1954
1955 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1956 {
1957         enum pid_type type;
1958
1959         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1960                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1961 }
1962
1963 static inline void
1964 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1965 {
1966         if (type == PIDTYPE_PID)
1967                 task->thread_pid = pid;
1968         else
1969                 task->signal->pids[type] = pid;
1970 }
1971
1972 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1973 {
1974 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1975         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1976         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1977         p->rcu_blocked_node = NULL;
1978         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1979 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1980 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1981         p->rcu_tasks_holdout = false;
1982         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1983         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1984 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1985 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1986         p->trc_reader_nesting = 0;
1987         p->trc_reader_special.s = 0;
1988         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1989         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1990 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1991 }
1992
1993 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1994 {
1995         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1996                 return file->private_data;
1997
1998         return ERR_PTR(-EBADF);
1999 }
2000
2001 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
2002 {
2003         struct pid *pid = file->private_data;
2004
2005         file->private_data = NULL;
2006         put_pid(pid);
2007         return 0;
2008 }
2009
2010 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2011 /**
2012  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2013  * @m: proc fdinfo file
2014  * @f: file referencing a pidfd
2015  *
2016  * Pid:
2017  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2018  * pid namespace of the procfs instance.
2019  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2020  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2021  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2022  * its pid namespace.
2023  *
2024  * NSpid:
2025  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2026  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2027  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2028  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2029  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2030  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2031  * entry and no others will be shown.
2032  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2033  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2034  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2035  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2036  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2037  * present between the pid namespaces:
2038  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2039  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2040  *   new pid namespace and mount procfs)
2041  * - create a process with a pidfd in ns1
2042  * - send pidfd from ns1 to ns2
2043  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2044  *   have exactly one entry, which is 0
2045  */
2046 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2047 {
2048         struct pid *pid = f->private_data;
2049         struct pid_namespace *ns;
2050         pid_t nr = -1;
2051
2052         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2053                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2054                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2055         }
2056
2057         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2058
2059 #ifdef CONFIG_PID_NS
2060         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2061         if (nr > 0) {
2062                 int i;
2063
2064                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2065                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2066                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2067                  * Start at one below the already printed level.
2068                  */
2069                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2070                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2071         }
2072 #endif
2073         seq_putc(m, '\n');
2074 }
2075 #endif
2076
2077 /*
2078  * Poll support for process exit notification.
2079  */
2080 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2081 {
2082         struct pid *pid = file->private_data;
2083         __poll_t poll_flags = 0;
2084
2085         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2086
2087         /*
2088          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2089          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2090          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2091          */
2092         if (thread_group_exited(pid))
2093                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2094
2095         return poll_flags;
2096 }
2097
2098 const struct file_operations pidfd_fops = {
2099         .release = pidfd_release,
2100         .poll = pidfd_poll,
2101 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2102         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2103 #endif
2104 };
2105
2106 /**
2107  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2108  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2109  * @flags: flags of the new @pidfd
2110  * @pidfd: the pidfd to return
2111  *
2112  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2113  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2114
2115  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2116  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2117  * pidfd file are prepared.
2118  *
2119  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2120  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2121  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2122  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2123  * respectively.
2124  *
2125  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2126  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2127  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2128  *
2129  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2130  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2131  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2132  *         last argument remains unchanged.
2133  */
2134 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2135 {
2136         int pidfd;
2137         struct file *pidfd_file;
2138
2139         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2140                 return -EINVAL;
2141
2142         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2143         if (pidfd < 0)
2144                 return pidfd;
2145
2146         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2147                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2148         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2149                 put_unused_fd(pidfd);
2150                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2151         }
2152         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2153         *ret = pidfd_file;
2154         return pidfd;
2155 }
2156
2157 /**
2158  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2159  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2160  * @flags: flags of the new @pidfd
2161  * @pidfd: the pidfd to return
2162  *
2163  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2164  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2165  *
2166  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2167  *
2168  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2169  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2170  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2171  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2172  * respectively.
2173  *
2174  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2175  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2176  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2177  *
2178  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2179  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2180  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2181  *         last argument remains unchanged.
2182  */
2183 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2184 {
2185         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2186                 return -EINVAL;
2187
2188         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2189 }
2190
2191 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2192 {
2193         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2194
2195         free_task(tsk);
2196 }
2197
2198 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2199 {
2200         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2201                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2202         else
2203                 free_task(tsk);
2204 }
2205
2206 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2207 {
2208         /* Skip if kernel thread */
2209         if (!tsk->mm)
2210                 return;
2211
2212         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2213         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2214                 return;
2215
2216         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2217         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2218         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2219         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2220         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2221         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2222         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2223 }
2224
2225 #ifdef CONFIG_RV
2226 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2227 {
2228         int i;
2229
2230         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2231                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2232 }
2233 #else
2234 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2235 #endif
2236
2237 /*
2238  * This creates a new process as a copy of the old one,
2239  * but does not actually start it yet.
2240  *
2241  * It copies the registers, and all the appropriate
2242  * parts of the process environment (as per the clone
2243  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2244  */
2245 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2246                                         struct pid *pid,
2247                                         int trace,
2248                                         int node,
2249                                         struct kernel_clone_args *args)
2250 {
2251         int pidfd = -1, retval;
2252         struct task_struct *p;
2253         struct multiprocess_signals delayed;
2254         struct file *pidfile = NULL;
2255         const u64 clone_flags = args->flags;
2256         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2257
2258         /*
2259          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2260          * namespace
2261          */
2262         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2263                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2264
2265         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2266                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2267
2268         /*
2269          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2270          * can only be started up within the thread group.
2271          */
2272         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2273                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2274
2275         /*
2276          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2277          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2278          * for various simplifications in other code.
2279          */
2280         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2281                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2282
2283         /*
2284          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2285          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2286          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2287          * from creating siblings.
2288          */
2289         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2290                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2291                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2292
2293         /*
2294          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2295          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2296          */
2297         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2298                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2299                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2300                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2301         }
2302
2303         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2304                 /*
2305                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2306                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2307                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2308                  */
2309                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2310                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2311         }
2312
2313         /*
2314          * Force any signals received before this point to be delivered
2315          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2316          * processes that happen during the fork and delay them so that
2317          * they appear to happen after the fork.
2318          */
2319         sigemptyset(&delayed.signal);
2320         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2321
2322         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2323         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2324                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2325         recalc_sigpending();
2326         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2327         retval = -ERESTARTNOINTR;
2328         if (task_sigpending(current))
2329                 goto fork_out;
2330
2331         retval = -ENOMEM;
2332         p = dup_task_struct(current, node);
2333         if (!p)
2334                 goto fork_out;
2335         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2336         if (args->kthread)
2337                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2338         if (args->user_worker)
2339                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2340         if (args->io_thread) {
2341                 /*
2342                  * Mark us an IO worker, and block any signal that isn't
2343                  * fatal or STOP
2344                  */
2345                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2346                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2347         }
2348
2349         if (args->name)
2350                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2351
2352         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2353         /*
2354          * Clear TID on mm_release()?
2355          */
2356         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2357
2358         ftrace_graph_init_task(p);
2359
2360         rt_mutex_init_task(p);
2361
2362         lockdep_assert_irqs_enabled();
2363 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2364         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2365 #endif
2366         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2367         if (retval < 0)
2368                 goto bad_fork_free;
2369
2370         retval = -EAGAIN;
2371         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2372                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2373                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2374                         goto bad_fork_cleanup_count;
2375         }
2376         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2377
2378         /*
2379          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2380          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2381          * to stop root fork bombs.
2382          */
2383         retval = -EAGAIN;
2384         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2385                 goto bad_fork_cleanup_count;
2386
2387         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2388         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2389         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2390         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2391         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2392         rcu_copy_process(p);
2393         p->vfork_done = NULL;
2394         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2395
2396         init_sigpending(&p->pending);
2397
2398         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2399 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2400         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2401 #endif
2402         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2403
2404 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2405         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2406         p->vtime.starttime = 0;
2407         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2408 #endif
2409
2410 #ifdef CONFIG_IO_URING
2411         p->io_uring = NULL;
2412 #endif
2413
2414 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2415         memset(&p->rss_stat, 0, sizeof(p->rss_stat));
2416 #endif
2417
2418         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2419
2420 #ifdef CONFIG_PSI
2421         p->psi_flags = 0;
2422 #endif
2423
2424         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2425         acct_clear_integrals(p);
2426
2427         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2428
2429         p->io_context = NULL;
2430         audit_set_context(p, NULL);
2431         cgroup_fork(p);
2432         if (args->kthread) {
2433                 if (!set_kthread_struct(p))
2434                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2435         }
2436 #ifdef CONFIG_NUMA
2437         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2438         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2439                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2440                 p->mempolicy = NULL;
2441                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2442         }
2443 #endif
2444 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2445         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2446         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2447         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2448 #endif
2449 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2450         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2451         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2452         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2453         p->softirqs_enabled             = 1;
2454         p->softirq_context              = 0;
2455 #endif
2456
2457         p->pagefault_disabled = 0;
2458
2459 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2460         lockdep_init_task(p);
2461 #endif
2462
2463 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2464         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2465 #endif
2466 #ifdef CONFIG_BCACHE
2467         p->sequential_io        = 0;
2468         p->sequential_io_avg    = 0;
2469 #endif
2470 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2471         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2472         p->bpf_ctx = NULL;
2473 #endif
2474
2475         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2476         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2477         if (retval)
2478                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2479
2480         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2481         if (retval)
2482                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2483         retval = audit_alloc(p);
2484         if (retval)
2485                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2486         /* copy all the process information */
2487         shm_init_task(p);
2488         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2489         if (retval)
2490                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2491         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2492         if (retval)
2493                 goto bad_fork_cleanup_security;
2494         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2495         if (retval)
2496                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2497         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2498         if (retval)
2499                 goto bad_fork_cleanup_files;
2500         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2501         if (retval)
2502                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2503         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2504         if (retval)
2505                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2506         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2507         if (retval)
2508                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2509         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2510         if (retval)
2511                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2512         retval = copy_io(clone_flags, p);
2513         if (retval)
2514                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2515         retval = copy_thread(p, args);
2516         if (retval)
2517                 goto bad_fork_cleanup_io;
2518
2519         if (args->ignore_signals)
2520                 ignore_signals(p);
2521
2522         stackleak_task_init(p);
2523
2524         if (pid != &init_struct_pid) {
2525                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2526                                 args->set_tid_size);
2527                 if (IS_ERR(pid)) {
2528                         retval = PTR_ERR(pid);
2529                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2530                 }
2531         }
2532
2533         /*
2534          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2535          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2536          * if the fd table isn't shared).
2537          */
2538         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2539                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2540                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2541                 if (retval < 0)
2542                         goto bad_fork_free_pid;
2543                 pidfd = retval;
2544
2545                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2546                 if (retval)
2547                         goto bad_fork_put_pidfd;
2548         }
2549
2550 #ifdef CONFIG_BLOCK
2551         p->plug = NULL;
2552 #endif
2553         futex_init_task(p);
2554
2555         /*
2556          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2557          */
2558         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2559                 sas_ss_reset(p);
2560
2561         /*
2562          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2563          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2564          */
2565         user_disable_single_step(p);
2566         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2567 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2568         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2569 #endif
2570         clear_tsk_latency_tracing(p);
2571
2572         /* ok, now we should be set up.. */
2573         p->pid = pid_nr(pid);
2574         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2575                 p->group_leader = current->group_leader;
2576                 p->tgid = current->tgid;
2577         } else {
2578                 p->group_leader = p;
2579                 p->tgid = p->pid;
2580         }
2581
2582         p->nr_dirtied = 0;
2583         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2584         p->dirty_paused_when = 0;
2585
2586         p->pdeath_signal = 0;
2587         INIT_LIST_HEAD(&p->thread_group);
2588         p->task_works = NULL;
2589         clear_posix_cputimers_work(p);
2590
2591 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2592         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2593 #endif
2594 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2595         p->rethooks.first = NULL;
2596 #endif
2597
2598         /*
2599          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2600          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2601          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2602          * progress.
2603          */
2604         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2605         if (retval)
2606                 goto bad_fork_put_pidfd;
2607
2608         /*
2609          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2610          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2611          * becomes visible.
2612          *
2613          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2614          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2615          * runqueue.
2616          */
2617         sched_cgroup_fork(p, args);
2618
2619         /*
2620          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2621          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2622          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2623          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2624          * visible to the system.
2625          */
2626
2627         p->start_time = ktime_get_ns();
2628         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2629
2630         /*
2631          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2632          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2633          */
2634         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2635
2636         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2637         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2638                 p->real_parent = current->real_parent;
2639                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2640                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2641                         p->exit_signal = -1;
2642                 else
2643                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2644         } else {
2645                 p->real_parent = current;
2646                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2647                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2648         }
2649
2650         klp_copy_process(p);
2651
2652         sched_core_fork(p);
2653
2654         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2655
2656         rv_task_fork(p);
2657
2658         rseq_fork(p, clone_flags);
2659
2660         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2661         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2662                 retval = -ENOMEM;
2663                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2664         }
2665
2666         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2667         if (fatal_signal_pending(current)) {
2668                 retval = -EINTR;
2669                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2670         }
2671
2672         /* No more failure paths after this point. */
2673
2674         /*
2675          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2676          * before holding sighand lock.
2677          */
2678         copy_seccomp(p);
2679
2680         init_task_pid_links(p);
2681         if (likely(p->pid)) {
2682                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2683
2684                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2685                 if (thread_group_leader(p)) {
2686                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2687                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2688                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2689
2690                         if (is_child_reaper(pid)) {
2691                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2692                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2693                         }
2694                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2695                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2696                         /*
2697                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2698                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2699                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2700                          */
2701                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2702                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2703                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2704                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2705                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2706                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2707                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2708                         __this_cpu_inc(process_counts);
2709                 } else {
2710                         current->signal->nr_threads++;
2711                         current->signal->quick_threads++;
2712                         atomic_inc(&current->signal->live);
2713                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2714                         task_join_group_stop(p);
2715                         list_add_tail_rcu(&p->thread_group,
2716                                           &p->group_leader->thread_group);
2717                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2718                                           &p->signal->thread_head);
2719                 }
2720                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2721                 nr_threads++;
2722         }
2723         total_forks++;
2724         hlist_del_init(&delayed.node);
2725         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2726         syscall_tracepoint_update(p);
2727         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2728
2729         if (pidfile)
2730                 fd_install(pidfd, pidfile);
2731
2732         proc_fork_connector(p);
2733         sched_post_fork(p);
2734         cgroup_post_fork(p, args);
2735         perf_event_fork(p);
2736
2737         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2738         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2739         user_events_fork(p, clone_flags);
2740
2741         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2742
2743         return p;
2744
2745 bad_fork_cancel_cgroup:
2746         sched_core_free(p);
2747         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2748         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2749         cgroup_cancel_fork(p, args);
2750 bad_fork_put_pidfd:
2751         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2752                 fput(pidfile);
2753                 put_unused_fd(pidfd);
2754         }
2755 bad_fork_free_pid:
2756         if (pid != &init_struct_pid)
2757                 free_pid(pid);
2758 bad_fork_cleanup_thread:
2759         exit_thread(p);
2760 bad_fork_cleanup_io:
2761         if (p->io_context)
2762                 exit_io_context(p);
2763 bad_fork_cleanup_namespaces:
2764         exit_task_namespaces(p);
2765 bad_fork_cleanup_mm:
2766         if (p->mm) {
2767                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2768                 mmput(p->mm);
2769         }
2770 bad_fork_cleanup_signal:
2771         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2772                 free_signal_struct(p->signal);
2773 bad_fork_cleanup_sighand:
2774         __cleanup_sighand(p->sighand);
2775 bad_fork_cleanup_fs:
2776         exit_fs(p); /* blocking */
2777 bad_fork_cleanup_files:
2778         exit_files(p); /* blocking */
2779 bad_fork_cleanup_semundo:
2780         exit_sem(p);
2781 bad_fork_cleanup_security:
2782         security_task_free(p);
2783 bad_fork_cleanup_audit:
2784         audit_free(p);
2785 bad_fork_cleanup_perf:
2786         perf_event_free_task(p);
2787 bad_fork_cleanup_policy:
2788         lockdep_free_task(p);
2789 #ifdef CONFIG_NUMA
2790         mpol_put(p->mempolicy);
2791 #endif
2792 bad_fork_cleanup_delayacct:
2793         delayacct_tsk_free(p);
2794 bad_fork_cleanup_count:
2795         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2796         exit_creds(p);
2797 bad_fork_free:
2798         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2799         exit_task_stack_account(p);
2800         put_task_stack(p);
2801         delayed_free_task(p);
2802 fork_out:
2803         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2804         hlist_del_init(&delayed.node);
2805         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2806         return ERR_PTR(retval);
2807 }
2808
2809 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2810 {
2811         enum pid_type type;
2812
2813         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2814                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2815                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2816         }
2817 }
2818
2819 static int idle_dummy(void *dummy)
2820 {
2821         /* This function is never called */
2822         return 0;
2823 }
2824
2825 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2826 {
2827         struct task_struct *task;
2828         struct kernel_clone_args args = {
2829                 .flags          = CLONE_VM,
2830                 .fn             = &idle_dummy,
2831                 .fn_arg         = NULL,
2832                 .kthread        = 1,
2833                 .idle           = 1,
2834         };
2835
2836         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2837         if (!IS_ERR(task)) {
2838                 init_idle_pids(task);
2839                 init_idle(task, cpu);
2840         }
2841
2842         return task;
2843 }
2844
2845 /*
2846  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2847  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2848  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2849  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2850  */
2851 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2852 {
2853         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2854                                 CLONE_IO;
2855         struct kernel_clone_args args = {
2856                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2857                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2858                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2859                 .fn             = fn,
2860                 .fn_arg         = arg,
2861                 .io_thread      = 1,
2862                 .user_worker    = 1,
2863         };
2864
2865         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2866 }
2867
2868 /*
2869  *  Ok, this is the main fork-routine.
2870  *
2871  * It copies the process, and if successful kick-starts
2872  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2873  *
2874  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2875  */
2876 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2877 {
2878         u64 clone_flags = args->flags;
2879         struct completion vfork;
2880         struct pid *pid;
2881         struct task_struct *p;
2882         int trace = 0;
2883         pid_t nr;
2884
2885         /*
2886          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2887          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2888          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2889          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2890          * them both point at the same memory location. Performing this check
2891          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2892          * to check for legacy clone().
2893          */
2894         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2895             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2896             (args->pidfd == args->parent_tid))
2897                 return -EINVAL;
2898
2899         /*
2900          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2901          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2902          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2903          * for the type of forking is enabled.
2904          */
2905         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2906                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2907                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2908                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2909                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2910                 else
2911                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2912
2913                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2914                         trace = 0;
2915         }
2916
2917         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2918         add_latent_entropy();
2919
2920         if (IS_ERR(p))
2921                 return PTR_ERR(p);
2922
2923         /*
2924          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2925          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2926          */
2927         trace_sched_process_fork(current, p);
2928
2929         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2930         nr = pid_vnr(pid);
2931
2932         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2933                 put_user(nr, args->parent_tid);
2934
2935         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2936                 p->vfork_done = &vfork;
2937                 init_completion(&vfork);
2938                 get_task_struct(p);
2939         }
2940
2941         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2942                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2943                 task_lock(p);
2944                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2945                 task_unlock(p);
2946         }
2947
2948         wake_up_new_task(p);
2949
2950         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2951         if (unlikely(trace))
2952                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2953
2954         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2955                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2956                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2957         }
2958
2959         put_pid(pid);
2960         return nr;
2961 }
2962
2963 /*
2964  * Create a kernel thread.
2965  */
2966 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2967                     unsigned long flags)
2968 {
2969         struct kernel_clone_args args = {
2970                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2971                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2972                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2973                 .fn             = fn,
2974                 .fn_arg         = arg,
2975                 .name           = name,
2976                 .kthread        = 1,
2977         };
2978
2979         return kernel_clone(&args);
2980 }
2981
2982 /*
2983  * Create a user mode thread.
2984  */
2985 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2986 {
2987         struct kernel_clone_args args = {
2988                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2989                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2990                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2991                 .fn             = fn,
2992                 .fn_arg         = arg,
2993         };
2994
2995         return kernel_clone(&args);
2996 }
2997
2998 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2999 SYSCALL_DEFINE0(fork)
3000 {
3001 #ifdef CONFIG_MMU
3002         struct kernel_clone_args args = {
3003                 .exit_signal = SIGCHLD,
3004         };
3005
3006         return kernel_clone(&args);
3007 #else
3008         /* can not support in nommu mode */
3009         return -EINVAL;
3010 #endif
3011 }
3012 #endif
3013
3014 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
3015 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3016 {
3017         struct kernel_clone_args args = {
3018                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3019                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3020         };
3021
3022         return kernel_clone(&args);
3023 }
3024 #endif
3025
3026 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3027 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3028 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3029                  int __user *, parent_tidptr,
3030                  unsigned long, tls,
3031                  int __user *, child_tidptr)
3032 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3033 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3034                  int __user *, parent_tidptr,
3035                  int __user *, child_tidptr,
3036                  unsigned long, tls)
3037 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3038 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3039                 int, stack_size,
3040                 int __user *, parent_tidptr,
3041                 int __user *, child_tidptr,
3042                 unsigned long, tls)
3043 #else
3044 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3045                  int __user *, parent_tidptr,
3046                  int __user *, child_tidptr,
3047                  unsigned long, tls)
3048 #endif
3049 {
3050         struct kernel_clone_args args = {
3051                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3052                 .pidfd          = parent_tidptr,
3053                 .child_tid      = child_tidptr,
3054                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3055                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3056                 .stack          = newsp,
3057                 .tls            = tls,
3058         };
3059
3060         return kernel_clone(&args);
3061 }
3062 #endif
3063
3064 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3065
3066 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3067                                               struct clone_args __user *uargs,
3068                                               size_t usize)
3069 {
3070         int err;
3071         struct clone_args args;
3072         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3073
3074         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3075                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3076         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3077                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3078         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3079                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3080         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3081
3082         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3083                 return -E2BIG;
3084         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3085                 return -EINVAL;
3086
3087         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3088         if (err)
3089                 return err;
3090
3091         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3092                 return -EINVAL;
3093
3094         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3095                 return -EINVAL;
3096
3097         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3098                 return -EINVAL;
3099
3100         /*
3101          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3102          * it is a valid signal
3103          */
3104         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3105                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3106                 return -EINVAL;
3107
3108         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3109             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3110                 return -EINVAL;
3111
3112         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3113                 .flags          = args.flags,
3114                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3115                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3116                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3117                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3118                 .stack          = args.stack,
3119                 .stack_size     = args.stack_size,
3120                 .tls            = args.tls,
3121                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3122                 .cgroup         = args.cgroup,
3123         };
3124
3125         if (args.set_tid &&
3126                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3127                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3128                 return -EFAULT;
3129
3130         kargs->set_tid = kset_tid;
3131
3132         return 0;
3133 }
3134
3135 /**
3136  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3137  * @kargs: kernel clone args
3138  *
3139  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3140  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3141  * determine.
3142  */
3143 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3144 {
3145         if (kargs->stack == 0) {
3146                 if (kargs->stack_size > 0)
3147                         return false;
3148         } else {
3149                 if (kargs->stack_size == 0)
3150                         return false;
3151
3152                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3153                         return false;
3154
3155 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) && !defined(CONFIG_IA64)
3156                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3157 #endif
3158         }
3159
3160         return true;
3161 }
3162
3163 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3164 {
3165         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3166         if (kargs->flags &
3167             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3168                 return false;
3169
3170         /*
3171          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3172          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3173          */
3174         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3175                 return false;
3176
3177         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3178             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3179                 return false;
3180
3181         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3182             kargs->exit_signal)
3183                 return false;
3184
3185         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3186                 return false;
3187
3188         return true;
3189 }
3190
3191 /**
3192  * clone3 - create a new process with specific properties
3193  * @uargs: argument structure
3194  * @size:  size of @uargs
3195  *
3196  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3197  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3198  *
3199  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3200  *         On error, a negative errno number.
3201  */
3202 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3203 {
3204         int err;
3205
3206         struct kernel_clone_args kargs;
3207         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3208
3209         kargs.set_tid = set_tid;
3210
3211         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3212         if (err)
3213                 return err;
3214
3215         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3216                 return -EINVAL;
3217
3218         return kernel_clone(&kargs);
3219 }
3220 #endif
3221
3222 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3223 {
3224         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3225         int res;
3226
3227         read_lock(&tasklist_lock);
3228         leader = top = top->group_leader;
3229 down:
3230         for_each_thread(leader, parent) {
3231                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3232                         res = visitor(child, data);
3233                         if (res) {
3234                                 if (res < 0)
3235                                         goto out;
3236                                 leader = child;
3237                                 goto down;
3238                         }
3239 up:
3240                         ;
3241                 }
3242         }
3243
3244         if (leader != top) {
3245                 child = leader;
3246                 parent = child->real_parent;
3247                 leader = parent->group_leader;
3248                 goto up;
3249         }
3250 out:
3251         read_unlock(&tasklist_lock);
3252 }
3253
3254 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3255 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3256 #endif
3257
3258 static void sighand_ctor(void *data)
3259 {
3260         struct sighand_struct *sighand = data;
3261
3262         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3263         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3264 }
3265
3266 void __init mm_cache_init(void)
3267 {
3268         unsigned int mm_size;
3269
3270         /*
3271          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3272          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3273          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3274          */
3275         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3276
3277         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3278                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3279                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3280                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3281                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3282                         NULL);
3283 }
3284
3285 void __init proc_caches_init(void)
3286 {
3287         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3288                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3289                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3290                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3291         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3292                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3293                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3294                         NULL);
3295         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3296                         sizeof(struct files_struct), 0,
3297                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3298                         NULL);
3299         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3300                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3301                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3302                         NULL);
3303
3304         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3305 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3306         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3307 #endif
3308         mmap_init();
3309         nsproxy_cache_init();
3310 }
3311
3312 /*
3313  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3314  */
3315 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3316 {
3317         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3318                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3319                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3320                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3321                                 CLONE_NEWTIME))
3322                 return -EINVAL;
3323         /*
3324          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3325          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3326          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3327          * CLONE_THREAD).
3328          */
3329         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3330                 if (!thread_group_empty(current))
3331                         return -EINVAL;
3332         }
3333         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3334                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3335                         return -EINVAL;
3336         }
3337         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3338                 if (!current_is_single_threaded())
3339                         return -EINVAL;
3340         }
3341
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3347  */
3348 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3349 {
3350         struct fs_struct *fs = current->fs;
3351
3352         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3353                 return 0;
3354
3355         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3356         if (fs->users == 1)
3357                 return 0;
3358
3359         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3360         if (!*new_fsp)
3361                 return -ENOMEM;
3362
3363         return 0;
3364 }
3365
3366 /*
3367  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3368  */
3369 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3370                struct files_struct **new_fdp)
3371 {
3372         struct files_struct *fd = current->files;
3373         int error = 0;
3374
3375         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3376             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3377                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3378                 if (!*new_fdp)
3379                         return error;
3380         }
3381
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 /*
3386  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3387  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3388  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3389  * because they modify an inactive task_struct that is being
3390  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3391  * task_struct.
3392  */
3393 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3394 {
3395         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3396         struct files_struct *new_fd = NULL;
3397         struct cred *new_cred = NULL;
3398         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3399         int do_sysvsem = 0;
3400         int err;
3401
3402         /*
3403          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3404          * and unshare the filesystem root and working directories.
3405          */
3406         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3407                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3408         /*
3409          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3410          */
3411         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3412                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3413         /*
3414          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3415          */
3416         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3417                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3418         /*
3419          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3420          */
3421         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3422                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3423
3424         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3425         if (err)
3426                 goto bad_unshare_out;
3427         /*
3428          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3429          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3430          * namespace are unreachable.
3431          */
3432         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3433                 do_sysvsem = 1;
3434         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3435         if (err)
3436                 goto bad_unshare_out;
3437         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3438         if (err)
3439                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3440         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3441         if (err)
3442                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3443         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3444                                          new_cred, new_fs);
3445         if (err)
3446                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3447
3448         if (new_cred) {
3449                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3450                 if (err)
3451                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3452         }
3453
3454         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3455                 if (do_sysvsem) {
3456                         /*
3457                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3458                          */
3459                         exit_sem(current);
3460                 }
3461                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3462                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3463                         exit_shm(current);
3464                         shm_init_task(current);
3465                 }
3466
3467                 if (new_nsproxy)
3468                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3469
3470                 task_lock(current);
3471
3472                 if (new_fs) {
3473                         fs = current->fs;
3474                         spin_lock(&fs->lock);
3475                         current->fs = new_fs;
3476                         if (--fs->users)
3477                                 new_fs = NULL;
3478                         else
3479                                 new_fs = fs;
3480                         spin_unlock(&fs->lock);
3481                 }
3482
3483                 if (new_fd)
3484                         swap(current->files, new_fd);
3485
3486                 task_unlock(current);
3487
3488                 if (new_cred) {
3489                         /* Install the new user namespace */
3490                         commit_creds(new_cred);
3491                         new_cred = NULL;
3492                 }
3493         }
3494
3495         perf_event_namespaces(current);
3496
3497 bad_unshare_cleanup_cred:
3498         if (new_cred)
3499                 put_cred(new_cred);
3500 bad_unshare_cleanup_fd:
3501         if (new_fd)
3502                 put_files_struct(new_fd);
3503
3504 bad_unshare_cleanup_fs:
3505         if (new_fs)
3506                 free_fs_struct(new_fs);
3507
3508 bad_unshare_out:
3509         return err;
3510 }
3511
3512 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3513 {
3514         return ksys_unshare(unshare_flags);
3515 }
3516
3517 /*
3518  *      Helper to unshare the files of the current task.
3519  *      We don't want to expose copy_files internals to
3520  *      the exec layer of the kernel.
3521  */
3522
3523 int unshare_files(void)
3524 {
3525         struct task_struct *task = current;
3526         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3527         int error;
3528
3529         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3530         if (error || !copy)
3531                 return error;
3532
3533         old = task->files;
3534         task_lock(task);
3535         task->files = copy;
3536         task_unlock(task);
3537         put_files_struct(old);
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3542                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3543 {
3544         struct ctl_table t;
3545         int ret;
3546         int threads = max_threads;
3547         int min = 1;
3548         int max = MAX_THREADS;
3549
3550         t = *table;
3551         t.data = &threads;
3552         t.extra1 = &min;
3553         t.extra2 = &max;
3554
3555         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3556         if (ret || !write)
3557                 return ret;
3558
3559         max_threads = threads;
3560
3561         return 0;
3562 }