kernel/fork.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/kernel/fork.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  */
   7
   8 /*
   9  *  'fork.c' contains the help-routines for the 'fork' system call
  10  * (see also entry.S and others).
  11  * Fork is rather simple, once you get the hang of it, but the memory
  12  * management can be a bitch. See 'mm/memory.c': 'copy_page_range()'
  13  */
  14
  15 #include <linux/anon_inodes.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sched/autogroup.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/coredump.h>
  20 #include <linux/sched/user.h>
  21 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  22 #include <linux/sched/stat.h>
  23 #include <linux/sched/task.h>
  24 #include <linux/sched/task_stack.h>
  25 #include <linux/sched/cputime.h>
  26 #include <linux/seq_file.h>
  27 #include <linux/rtmutex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/unistd.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/completion.h>
  33 #include <linux/personality.h>
  34 #include <linux/mempolicy.h>
  35 #include <linux/sem.h>
  36 #include <linux/file.h>
  37 #include <linux/fdtable.h>
  38 #include <linux/iocontext.h>
  39 #include <linux/key.h>
  40 #include <linux/kmsan.h>
  41 #include <linux/binfmts.h>
  42 #include <linux/mman.h>
  43 #include <linux/mmu_notifier.h>
  44 #include <linux/fs.h>
  45 #include <linux/mm.h>
  46 #include <linux/mm_inline.h>
  47 #include <linux/nsproxy.h>
  48 #include <linux/capability.h>
  49 #include <linux/cpu.h>
  50 #include <linux/cgroup.h>
  51 #include <linux/security.h>
  52 #include <linux/hugetlb.h>
  53 #include <linux/seccomp.h>
  54 #include <linux/swap.h>
  55 #include <linux/syscalls.h>
  56 #include <linux/jiffies.h>
  57 #include <linux/futex.h>
  58 #include <linux/compat.h>
  59 #include <linux/kthread.h>
  60 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  61 #include <linux/rcupdate.h>
  62 #include <linux/ptrace.h>
  63 #include <linux/mount.h>
  64 #include <linux/audit.h>
  65 #include <linux/memcontrol.h>
  66 #include <linux/ftrace.h>
  67 #include <linux/proc_fs.h>
  68 #include <linux/profile.h>
  69 #include <linux/rmap.h>
  70 #include <linux/ksm.h>
  71 #include <linux/acct.h>
  72 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  73 #include <linux/tsacct_kern.h>
  74 #include <linux/cn_proc.h>
  75 #include <linux/freezer.h>
  76 #include <linux/delayacct.h>
  77 #include <linux/taskstats_kern.h>
  78 #include <linux/tty.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/magic.h>
  81 #include <linux/perf_event.h>
  82 #include <linux/posix-timers.h>
  83 #include <linux/user-return-notifier.h>
  84 #include <linux/oom.h>
  85 #include <linux/khugepaged.h>
  86 #include <linux/signalfd.h>
  87 #include <linux/uprobes.h>
  88 #include <linux/aio.h>
  89 #include <linux/compiler.h>
  90 #include <linux/sysctl.h>
  91 #include <linux/kcov.h>
  92 #include <linux/livepatch.h>
  93 #include <linux/thread_info.h>
  94 #include <linux/stackleak.h>
  95 #include <linux/kasan.h>
  96 #include <linux/scs.h>
  97 #include <linux/io_uring.h>
  98 #include <linux/bpf.h>
  99 #include <linux/stackprotector.h>
 100 #include <linux/user_events.h>
 101 #include <linux/iommu.h>
 102
 103 #include <asm/pgalloc.h>
 104 #include <linux/uaccess.h>
 105 #include <asm/mmu_context.h>
 106 #include <asm/cacheflush.h>
 107 #include <asm/tlbflush.h>
 108
 109 #include <trace/events/sched.h>
 110
 111 #define CREATE_TRACE_POINTS
 112 #include <trace/events/task.h>
 113
 114 /*
 115  * Minimum number of threads to boot the kernel
 116  */
 117 #define MIN_THREADS 20
 118
 119 /*
 120  * Maximum number of threads
 121  */
 122 #define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK
 123
 124 /*
 125  * Protected counters by write_lock_irq(&tasklist_lock)
 126  */
 127 unsigned long total_forks;      /* Handle normal Linux uptimes. */
 128 int nr_threads;                 /* The idle threads do not count.. */
 129
 130 static int max_threads;         /* tunable limit on nr_threads */
 131
 132 #define NAMED_ARRAY_INDEX(x)    [x] = __stringify(x)
 133
 134 static const char * const resident_page_types[] = {
 135         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_FILEPAGES),
 136         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_ANONPAGES),
 137         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SWAPENTS),
 138         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SHMEMPAGES),
 139 };
 140
 141 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, process_counts) = 0;
 142
 143 __cacheline_aligned DEFINE_RWLOCK(tasklist_lock);  /* outer */
 144
 145 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
 146 int lockdep_tasklist_lock_is_held(void)
 147 {
 148         return lockdep_is_held(&tasklist_lock);
 149 }
 150 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_tasklist_lock_is_held);
 151 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
 152
 153 int nr_processes(void)
 154 {
 155         int cpu;
 156         int total = 0;
 157
 158         for_each_possible_cpu(cpu)
 159                 total += per_cpu(process_counts, cpu);
 160
 161         return total;
 162 }
 163
 164 void __weak arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
 165 {
 166 }
 167
 168 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
 169 static struct kmem_cache *task_struct_cachep;
 170
 171 static inline struct task_struct *alloc_task_struct_node(int node)
 172 {
 173         return kmem_cache_alloc_node(task_struct_cachep, GFP_KERNEL, node);
 174 }
 175
 176 static inline void free_task_struct(struct task_struct *tsk)
 177 {
 178         kmem_cache_free(task_struct_cachep, tsk);
 179 }
 180 #endif
 181
 182 #ifndef CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR
 183
 184 /*
 185  * Allocate pages if THREAD_SIZE is >= PAGE_SIZE, otherwise use a
 186  * kmemcache based allocator.
 187  */
 188 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)
 189
 190 #  ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 191 /*
 192  * vmalloc() is a bit slow, and calling vfree() enough times will force a TLB
 193  * flush.  Try to minimize the number of calls by caching stacks.
 194  */
 195 #define NR_CACHED_STACKS 2
 196 static DEFINE_PER_CPU(struct vm_struct *, cached_stacks[NR_CACHED_STACKS]);
 197
 198 struct vm_stack {
 199         struct rcu_head rcu;
 200         struct vm_struct *stack_vm_area;
 201 };
 202
 203 static bool try_release_thread_stack_to_cache(struct vm_struct *vm)
 204 {
 205         unsigned int i;
 206
 207         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 208                 if (this_cpu_cmpxchg(cached_stacks[i], NULL, vm) != NULL)
 209                         continue;
 210                 return true;
 211         }
 212         return false;
 213 }
 214
 215 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 216 {
 217         struct vm_stack *vm_stack = container_of(rh, struct vm_stack, rcu);
 218
 219         if (try_release_thread_stack_to_cache(vm_stack->stack_vm_area))
 220                 return;
 221
 222         vfree(vm_stack);
 223 }
 224
 225 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 226 {
 227         struct vm_stack *vm_stack = tsk->stack;
 228
 229         vm_stack->stack_vm_area = tsk->stack_vm_area;
 230         call_rcu(&vm_stack->rcu, thread_stack_free_rcu);
 231 }
 232
 233 static int free_vm_stack_cache(unsigned int cpu)
 234 {
 235         struct vm_struct **cached_vm_stacks = per_cpu_ptr(cached_stacks, cpu);
 236         int i;
 237
 238         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 239                 struct vm_struct *vm_stack = cached_vm_stacks[i];
 240
 241                 if (!vm_stack)
 242                         continue;
 243
 244                 vfree(vm_stack->addr);
 245                 cached_vm_stacks[i] = NULL;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static int memcg_charge_kernel_stack(struct vm_struct *vm)
 252 {
 253         int i;
 254         int ret;
 255         int nr_charged = 0;
 256
 257         BUG_ON(vm->nr_pages != THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
 258
 259         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++) {
 260                 ret = memcg_kmem_charge_page(vm->pages[i], GFP_KERNEL, 0);
 261                 if (ret)
 262                         goto err;
 263                 nr_charged++;
 264         }
 265         return 0;
 266 err:
 267         for (i = 0; i < nr_charged; i++)
 268                 memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 269         return ret;
 270 }
 271
 272 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 273 {
 274         struct vm_struct *vm;
 275         void *stack;
 276         int i;
 277
 278         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 279                 struct vm_struct *s;
 280
 281                 s = this_cpu_xchg(cached_stacks[i], NULL);
 282
 283                 if (!s)
 284                         continue;
 285
 286                 /* Reset stack metadata. */
 287                 kasan_unpoison_range(s->addr, THREAD_SIZE);
 288
 289                 stack = kasan_reset_tag(s->addr);
 290
 291                 /* Clear stale pointers from reused stack. */
 292                 memset(stack, 0, THREAD_SIZE);
 293
 294                 if (memcg_charge_kernel_stack(s)) {
 295                         vfree(s->addr);
 296                         return -ENOMEM;
 297                 }
 298
 299                 tsk->stack_vm_area = s;
 300                 tsk->stack = stack;
 301                 return 0;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Allocated stacks are cached and later reused by new threads,
 306          * so memcg accounting is performed manually on assigning/releasing
 307          * stacks to tasks. Drop __GFP_ACCOUNT.
 308          */
 309         stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 310                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 311                                      THREADINFO_GFP & ~__GFP_ACCOUNT,
 312                                      PAGE_KERNEL,
 313                                      0, node, __builtin_return_address(0));
 314         if (!stack)
 315                 return -ENOMEM;
 316
 317         vm = find_vm_area(stack);
 318         if (memcg_charge_kernel_stack(vm)) {
 319                 vfree(stack);
 320                 return -ENOMEM;
 321         }
 322         /*
 323          * We can't call find_vm_area() in interrupt context, and
 324          * free_thread_stack() can be called in interrupt context,
 325          * so cache the vm_struct.
 326          */
 327         tsk->stack_vm_area = vm;
 328         stack = kasan_reset_tag(stack);
 329         tsk->stack = stack;
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 334 {
 335         if (!try_release_thread_stack_to_cache(tsk->stack_vm_area))
 336                 thread_stack_delayed_free(tsk);
 337
 338         tsk->stack = NULL;
 339         tsk->stack_vm_area = NULL;
 340 }
 341
 342 #  else /* !CONFIG_VMAP_STACK */
 343
 344 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 345 {
 346         __free_pages(virt_to_page(rh), THREAD_SIZE_ORDER);
 347 }
 348
 349 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 350 {
 351         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 352
 353         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 354 }
 355
 356 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 357 {
 358         struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
 359                                              THREAD_SIZE_ORDER);
 360
 361         if (likely(page)) {
 362                 tsk->stack = kasan_reset_tag(page_address(page));
 363                 return 0;
 364         }
 365         return -ENOMEM;
 366 }
 367
 368 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 369 {
 370         thread_stack_delayed_free(tsk);
 371         tsk->stack = NULL;
 372 }
 373
 374 #  endif /* CONFIG_VMAP_STACK */
 375 # else /* !(THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)) */
 376
 377 static struct kmem_cache *thread_stack_cache;
 378
 379 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 380 {
 381         kmem_cache_free(thread_stack_cache, rh);
 382 }
 383
 384 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 385 {
 386         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 387
 388         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 389 }
 390
 391 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 392 {
 393         unsigned long *stack;
 394         stack = kmem_cache_alloc_node(thread_stack_cache, THREADINFO_GFP, node);
 395         stack = kasan_reset_tag(stack);
 396         tsk->stack = stack;
 397         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 398 }
 399
 400 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 401 {
 402         thread_stack_delayed_free(tsk);
 403         tsk->stack = NULL;
 404 }
 405
 406 void thread_stack_cache_init(void)
 407 {
 408         thread_stack_cache = kmem_cache_create_usercopy("thread_stack",
 409                                         THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, 0, 0,
 410                                         THREAD_SIZE, NULL);
 411         BUG_ON(thread_stack_cache == NULL);
 412 }
 413
 414 # endif /* THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK) */
 415 #else /* CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 416
 417 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 418 {
 419         unsigned long *stack;
 420
 421         stack = arch_alloc_thread_stack_node(tsk, node);
 422         tsk->stack = stack;
 423         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 424 }
 425
 426 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 427 {
 428         arch_free_thread_stack(tsk);
 429         tsk->stack = NULL;
 430 }
 431
 432 #endif /* !CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 433
 434 /* SLAB cache for signal_struct structures (tsk->signal) */
 435 static struct kmem_cache *signal_cachep;
 436
 437 /* SLAB cache for sighand_struct structures (tsk->sighand) */
 438 struct kmem_cache *sighand_cachep;
 439
 440 /* SLAB cache for files_struct structures (tsk->files) */
 441 struct kmem_cache *files_cachep;
 442
 443 /* SLAB cache for fs_struct structures (tsk->fs) */
 444 struct kmem_cache *fs_cachep;
 445
 446 /* SLAB cache for vm_area_struct structures */
 447 static struct kmem_cache *vm_area_cachep;
 448
 449 /* SLAB cache for mm_struct structures (tsk->mm) */
 450 static struct kmem_cache *mm_cachep;
 451
 452 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 453
 454 /* SLAB cache for vm_area_struct.lock */
 455 static struct kmem_cache *vma_lock_cachep;
 456
 457 static bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma)
 458 {
 459         vma->vm_lock = kmem_cache_alloc(vma_lock_cachep, GFP_KERNEL);
 460         if (!vma->vm_lock)
 461                 return false;
 462
 463         init_rwsem(&vma->vm_lock->lock);
 464         vma->vm_lock_seq = -1;
 465
 466         return true;
 467 }
 468
 469 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma)
 470 {
 471         kmem_cache_free(vma_lock_cachep, vma->vm_lock);
 472 }
 473
 474 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 475
 476 static inline bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma) { return true; }
 477 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma) {}
 478
 479 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 480
 481 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *mm)
 482 {
 483         struct vm_area_struct *vma;
 484
 485         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 486         if (!vma)
 487                 return NULL;
 488
 489         vma_init(vma, mm);
 490         if (!vma_lock_alloc(vma)) {
 491                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 492                 return NULL;
 493         }
 494
 495         return vma;
 496 }
 497
 498 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *orig)
 499 {
 500         struct vm_area_struct *new = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 501
 502         if (!new)
 503                 return NULL;
 504
 505         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_flags);
 506         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_file);
 507         /*
 508          * orig->shared.rb may be modified concurrently, but the clone
 509          * will be reinitialized.
 510          */
 511         data_race(memcpy(new, orig, sizeof(*new)));
 512         if (!vma_lock_alloc(new)) {
 513                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, new);
 514                 return NULL;
 515         }
 516         INIT_LIST_HEAD(&new->anon_vma_chain);
 517         vma_numab_state_init(new);
 518         dup_anon_vma_name(orig, new);
 519
 520         return new;
 521 }
 522
 523 void __vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 524 {
 525         vma_numab_state_free(vma);
 526         free_anon_vma_name(vma);
 527         vma_lock_free(vma);
 528         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 532 static void vm_area_free_rcu_cb(struct rcu_head *head)
 533 {
 534         struct vm_area_struct *vma = container_of(head, struct vm_area_struct,
 535                                                   vm_rcu);
 536
 537         /* The vma should not be locked while being destroyed. */
 538         VM_BUG_ON_VMA(rwsem_is_locked(&vma->vm_lock->lock), vma);
 539         __vm_area_free(vma);
 540 }
 541 #endif
 542
 543 void vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 544 {
 545 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 546         call_rcu(&vma->vm_rcu, vm_area_free_rcu_cb);
 547 #else
 548         __vm_area_free(vma);
 549 #endif
 550 }
 551
 552 static void account_kernel_stack(struct task_struct *tsk, int account)
 553 {
 554         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 555                 struct vm_struct *vm = task_stack_vm_area(tsk);
 556                 int i;
 557
 558                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 559                         mod_lruvec_page_state(vm->pages[i], NR_KERNEL_STACK_KB,
 560                                               account * (PAGE_SIZE / 1024));
 561         } else {
 562                 void *stack = task_stack_page(tsk);
 563
 564                 /* All stack pages are in the same node. */
 565                 mod_lruvec_kmem_state(stack, NR_KERNEL_STACK_KB,
 566                                       account * (THREAD_SIZE / 1024));
 567         }
 568 }
 569
 570 void exit_task_stack_account(struct task_struct *tsk)
 571 {
 572         account_kernel_stack(tsk, -1);
 573
 574         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 575                 struct vm_struct *vm;
 576                 int i;
 577
 578                 vm = task_stack_vm_area(tsk);
 579                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 580                         memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 581         }
 582 }
 583
 584 static void release_task_stack(struct task_struct *tsk)
 585 {
 586         if (WARN_ON(READ_ONCE(tsk->__state) != TASK_DEAD))
 587                 return;  /* Better to leak the stack than to free prematurely */
 588
 589         free_thread_stack(tsk);
 590 }
 591
 592 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 593 void put_task_stack(struct task_struct *tsk)
 594 {
 595         if (refcount_dec_and_test(&tsk->stack_refcount))
 596                 release_task_stack(tsk);
 597 }
 598 #endif
 599
 600 void free_task(struct task_struct *tsk)
 601 {
 602 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 603         WARN_ON_ONCE(tsk->seccomp.filter);
 604 #endif
 605         release_user_cpus_ptr(tsk);
 606         scs_release(tsk);
 607
 608 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 609         /*
 610          * The task is finally done with both the stack and thread_info,
 611          * so free both.
 612          */
 613         release_task_stack(tsk);
 614 #else
 615         /*
 616          * If the task had a separate stack allocation, it should be gone
 617          * by now.
 618          */
 619         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tsk->stack_refcount) != 0);
 620 #endif
 621         rt_mutex_debug_task_free(tsk);
 622         ftrace_graph_exit_task(tsk);
 623         arch_release_task_struct(tsk);
 624         if (tsk->flags & PF_KTHREAD)
 625                 free_kthread_struct(tsk);
 626         bpf_task_storage_free(tsk);
 627         free_task_struct(tsk);
 628 }
 629 EXPORT_SYMBOL(free_task);
 630
 631 static void dup_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 632 {
 633         struct file *exe_file;
 634
 635         exe_file = get_mm_exe_file(oldmm);
 636         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, exe_file);
 637         /*
 638          * We depend on the oldmm having properly denied write access to the
 639          * exe_file already.
 640          */
 641         if (exe_file && deny_write_access(exe_file))
 642                 pr_warn_once("deny_write_access() failed in %s\n", __func__);
 643 }
 644
 645 #ifdef CONFIG_MMU
 646 static __latent_entropy int dup_mmap(struct mm_struct *mm,
 647                                         struct mm_struct *oldmm)
 648 {
 649         struct vm_area_struct *mpnt, *tmp;
 650         int retval;
 651         unsigned long charge = 0;
 652         LIST_HEAD(uf);
 653         VMA_ITERATOR(old_vmi, oldmm, 0);
 654         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
 655
 656         uprobe_start_dup_mmap();
 657         if (mmap_write_lock_killable(oldmm)) {
 658                 retval = -EINTR;
 659                 goto fail_uprobe_end;
 660         }
 661         flush_cache_dup_mm(oldmm);
 662         uprobe_dup_mmap(oldmm, mm);
 663         /*
 664          * Not linked in yet - no deadlock potential:
 665          */
 666         mmap_write_lock_nested(mm, SINGLE_DEPTH_NESTING);
 667
 668         /* No ordering required: file already has been exposed. */
 669         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 670
 671         mm->total_vm = oldmm->total_vm;
 672         mm->data_vm = oldmm->data_vm;
 673         mm->exec_vm = oldmm->exec_vm;
 674         mm->stack_vm = oldmm->stack_vm;
 675
 676         retval = ksm_fork(mm, oldmm);
 677         if (retval)
 678                 goto out;
 679         khugepaged_fork(mm, oldmm);
 680
 681         retval = vma_iter_bulk_alloc(&vmi, oldmm->map_count);
 682         if (retval)
 683                 goto out;
 684
 685         mt_clear_in_rcu(vmi.mas.tree);
 686         for_each_vma(old_vmi, mpnt) {
 687                 struct file *file;
 688
 689                 if (mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY) {
 690                         vm_stat_account(mm, mpnt->vm_flags, -vma_pages(mpnt));
 691                         continue;
 692                 }
 693                 charge = 0;
 694                 /*
 695                  * Don't duplicate many vmas if we've been oom-killed (for
 696                  * example)
 697                  */
 698                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 699                         retval = -EINTR;
 700                         goto loop_out;
 701                 }
 702                 if (mpnt->vm_flags & VM_ACCOUNT) {
 703                         unsigned long len = vma_pages(mpnt);
 704
 705                         if (security_vm_enough_memory_mm(oldmm, len)) /* sic */
 706                                 goto fail_nomem;
 707                         charge = len;
 708                 }
 709                 tmp = vm_area_dup(mpnt);
 710                 if (!tmp)
 711                         goto fail_nomem;
 712                 retval = vma_dup_policy(mpnt, tmp);
 713                 if (retval)
 714                         goto fail_nomem_policy;
 715                 tmp->vm_mm = mm;
 716                 retval = dup_userfaultfd(tmp, &uf);
 717                 if (retval)
 718                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 719                 if (tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK) {
 720                         /*
 721                          * VM_WIPEONFORK gets a clean slate in the child.
 722                          * Don't prepare anon_vma until fault since we don't
 723                          * copy page for current vma.
 724                          */
 725                         tmp->anon_vma = NULL;
 726                 } else if (anon_vma_fork(tmp, mpnt))
 727                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 728                 vm_flags_clear(tmp, VM_LOCKED_MASK);
 729                 file = tmp->vm_file;
 730                 if (file) {
 731                         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 732
 733                         get_file(file);
 734                         i_mmap_lock_write(mapping);
 735                         if (tmp->vm_flags & VM_SHARED)
 736                                 mapping_allow_writable(mapping);
 737                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 738                         /* insert tmp into the share list, just after mpnt */
 739                         vma_interval_tree_insert_after(tmp, mpnt,
 740                                         &mapping->i_mmap);
 741                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 742                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 743                 }
 744
 745                 /*
 746                  * Copy/update hugetlb private vma information.
 747                  */
 748                 if (is_vm_hugetlb_page(tmp))
 749                         hugetlb_dup_vma_private(tmp);
 750
 751                 /* Link the vma into the MT */
 752                 if (vma_iter_bulk_store(&vmi, tmp))
 753                         goto fail_nomem_vmi_store;
 754
 755                 mm->map_count++;
 756                 if (!(tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK))
 757                         retval = copy_page_range(tmp, mpnt);
 758
 759                 if (tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
 760                         tmp->vm_ops->open(tmp);
 761
 762                 if (retval)
 763                         goto loop_out;
 764         }
 765         /* a new mm has just been created */
 766         retval = arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 767 loop_out:
 768         vma_iter_free(&vmi);
 769         if (!retval)
 770                 mt_set_in_rcu(vmi.mas.tree);
 771 out:
 772         mmap_write_unlock(mm);
 773         flush_tlb_mm(oldmm);
 774         mmap_write_unlock(oldmm);
 775         dup_userfaultfd_complete(&uf);
 776 fail_uprobe_end:
 777         uprobe_end_dup_mmap();
 778         return retval;
 779
 780 fail_nomem_vmi_store:
 781         unlink_anon_vmas(tmp);
 782 fail_nomem_anon_vma_fork:
 783         mpol_put(vma_policy(tmp));
 784 fail_nomem_policy:
 785         vm_area_free(tmp);
 786 fail_nomem:
 787         retval = -ENOMEM;
 788         vm_unacct_memory(charge);
 789         goto loop_out;
 790 }
 791
 792 static inline int mm_alloc_pgd(struct mm_struct *mm)
 793 {
 794         mm->pgd = pgd_alloc(mm);
 795         if (unlikely(!mm->pgd))
 796                 return -ENOMEM;
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 static inline void mm_free_pgd(struct mm_struct *mm)
 801 {
 802         pgd_free(mm, mm->pgd);
 803 }
 804 #else
 805 static int dup_mmap(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 806 {
 807         mmap_write_lock(oldmm);
 808         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 809         mmap_write_unlock(oldmm);
 810         return 0;
 811 }
 812 #define mm_alloc_pgd(mm)        (0)
 813 #define mm_free_pgd(mm)
 814 #endif /* CONFIG_MMU */
 815
 816 static void check_mm(struct mm_struct *mm)
 817 {
 818         int i;
 819
 820         BUILD_BUG_ON_MSG(ARRAY_SIZE(resident_page_types) != NR_MM_COUNTERS,
 821                          "Please make sure 'struct resident_page_types[]' is updated as well");
 822
 823         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++) {
 824                 long x = percpu_counter_sum(&mm->rss_stat[i]);
 825
 826                 if (unlikely(x))
 827                         pr_alert("BUG: Bad rss-counter state mm:%p type:%s val:%ld\n",
 828                                  mm, resident_page_types[i], x);
 829         }
 830
 831         if (mm_pgtables_bytes(mm))
 832                 pr_alert("BUG: non-zero pgtables_bytes on freeing mm: %ld\n",
 833                                 mm_pgtables_bytes(mm));
 834
 835 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 836         VM_BUG_ON_MM(mm->pmd_huge_pte, mm);
 837 #endif
 838 }
 839
 840 #define allocate_mm()   (kmem_cache_alloc(mm_cachep, GFP_KERNEL))
 841 #define free_mm(mm)     (kmem_cache_free(mm_cachep, (mm)))
 842
 843 static void do_check_lazy_tlb(void *arg)
 844 {
 845         struct mm_struct *mm = arg;
 846
 847         WARN_ON_ONCE(current->active_mm == mm);
 848 }
 849
 850 static void do_shoot_lazy_tlb(void *arg)
 851 {
 852         struct mm_struct *mm = arg;
 853
 854         if (current->active_mm == mm) {
 855                 WARN_ON_ONCE(current->mm);
 856                 current->active_mm = &init_mm;
 857                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
 858         }
 859 }
 860
 861 static void cleanup_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
 862 {
 863         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MMU_LAZY_TLB_SHOOTDOWN)) {
 864                 /*
 865                  * In this case, lazy tlb mms are refounted and would not reach
 866                  * __mmdrop until all CPUs have switched away and mmdrop()ed.
 867                  */
 868                 return;
 869         }
 870
 871         /*
 872          * Lazy mm shootdown does not refcount "lazy tlb mm" usage, rather it
 873          * requires lazy mm users to switch to another mm when the refcount
 874          * drops to zero, before the mm is freed. This requires IPIs here to
 875          * switch kernel threads to init_mm.
 876          *
 877          * archs that use IPIs to flush TLBs can piggy-back that lazy tlb mm
 878          * switch with the final userspace teardown TLB flush which leaves the
 879          * mm lazy on this CPU but no others, reducing the need for additional
 880          * IPIs here. There are cases where a final IPI is still required here,
 881          * such as the final mmdrop being performed on a different CPU than the
 882          * one exiting, or kernel threads using the mm when userspace exits.
 883          *
 884          * IPI overheads have not found to be expensive, but they could be
 885          * reduced in a number of possible ways, for example (roughly
 886          * increasing order of complexity):
 887          * - The last lazy reference created by exit_mm() could instead switch
 888          *   to init_mm, however it's probable this will run on the same CPU
 889          *   immediately afterwards, so this may not reduce IPIs much.
 890          * - A batch of mms requiring IPIs could be gathered and freed at once.
 891          * - CPUs store active_mm where it can be remotely checked without a
 892          *   lock, to filter out false-positives in the cpumask.
 893          * - After mm_users or mm_count reaches zero, switching away from the
 894          *   mm could clear mm_cpumask to reduce some IPIs, perhaps together
 895          *   with some batching or delaying of the final IPIs.
 896          * - A delayed freeing and RCU-like quiescing sequence based on mm
 897          *   switching to avoid IPIs completely.
 898          */
 899         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), do_shoot_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 900         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM_SHOOT_LAZIES))
 901                 on_each_cpu(do_check_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Called when the last reference to the mm
 906  * is dropped: either by a lazy thread or by
 907  * mmput. Free the page directory and the mm.
 908  */
 909 void __mmdrop(struct mm_struct *mm)
 910 {
 911         int i;
 912
 913         BUG_ON(mm == &init_mm);
 914         WARN_ON_ONCE(mm == current->mm);
 915
 916         /* Ensure no CPUs are using this as their lazy tlb mm */
 917         cleanup_lazy_tlbs(mm);
 918
 919         WARN_ON_ONCE(mm == current->active_mm);
 920         mm_free_pgd(mm);
 921         destroy_context(mm);
 922         mmu_notifier_subscriptions_destroy(mm);
 923         check_mm(mm);
 924         put_user_ns(mm->user_ns);
 925         mm_pasid_drop(mm);
 926         mm_destroy_cid(mm);
 927
 928         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
 929                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[i]);
 930         free_mm(mm);
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmdrop);
 933
 934 static void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
 935 {
 936         struct mm_struct *mm;
 937
 938         mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
 939         __mmdrop(mm);
 940 }
 941
 942 static void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
 943 {
 944         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
 945                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
 946                 schedule_work(&mm->async_put_work);
 947         }
 948 }
 949
 950 static inline void free_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 951 {
 952         taskstats_tgid_free(sig);
 953         sched_autogroup_exit(sig);
 954         /*
 955          * __mmdrop is not safe to call from softirq context on x86 due to
 956          * pgd_dtor so postpone it to the async context
 957          */
 958         if (sig->oom_mm)
 959                 mmdrop_async(sig->oom_mm);
 960         kmem_cache_free(signal_cachep, sig);
 961 }
 962
 963 static inline void put_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 964 {
 965         if (refcount_dec_and_test(&sig->sigcnt))
 966                 free_signal_struct(sig);
 967 }
 968
 969 void __put_task_struct(struct task_struct *tsk)
 970 {
 971         WARN_ON(!tsk->exit_state);
 972         WARN_ON(refcount_read(&tsk->usage));
 973         WARN_ON(tsk == current);
 974
 975         io_uring_free(tsk);
 976         cgroup_free(tsk);
 977         task_numa_free(tsk, true);
 978         security_task_free(tsk);
 979         exit_creds(tsk);
 980         delayacct_tsk_free(tsk);
 981         put_signal_struct(tsk->signal);
 982         sched_core_free(tsk);
 983         free_task(tsk);
 984 }
 985 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct);
 986
 987 void __init __weak arch_task_cache_init(void) { }
 988
 989 /*
 990  * set_max_threads
 991  */
 992 static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
 993 {
 994         u64 threads;
 995         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
 996
 997         /*
 998          * The number of threads shall be limited such that the thread
 999          * structures may only consume a small part of the available memory.
1000          */
1001         if (fls64(nr_pages) + fls64(PAGE_SIZE) > 64)
1002                 threads = MAX_THREADS;
1003         else
1004                 threads = div64_u64((u64) nr_pages * (u64) PAGE_SIZE,
1005                                     (u64) THREAD_SIZE * 8UL);
1006
1007         if (threads > max_threads_suggested)
1008                 threads = max_threads_suggested;
1009
1010         max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1014 /* Initialized by the architecture: */
1015 int arch_task_struct_size __read_mostly;
1016 #endif
1017
1018 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1019 static void task_struct_whitelist(unsigned long *offset, unsigned long *size)
1020 {
1021         /* Fetch thread_struct whitelist for the architecture. */
1022         arch_thread_struct_whitelist(offset, size);
1023
1024         /*
1025          * Handle zero-sized whitelist or empty thread_struct, otherwise
1026          * adjust offset to position of thread_struct in task_struct.
1027          */
1028         if (unlikely(*size == 0))
1029                 *offset = 0;
1030         else
1031                 *offset += offsetof(struct task_struct, thread);
1032 }
1033 #endif /* CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR */
1034
1035 void __init fork_init(void)
1036 {
1037         int i;
1038 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1039 #ifndef ARCH_MIN_TASKALIGN
1040 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      0
1041 #endif
1042         int align = max_t(int, L1_CACHE_BYTES, ARCH_MIN_TASKALIGN);
1043         unsigned long useroffset, usersize;
1044
1045         /* create a slab on which task_structs can be allocated */
1046         task_struct_whitelist(&useroffset, &usersize);
1047         task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct",
1048                         arch_task_struct_size, align,
1049                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
1050                         useroffset, usersize, NULL);
1051 #endif
1052
1053         /* do the arch specific task caches init */
1054         arch_task_cache_init();
1055
1056         set_max_threads(MAX_THREADS);
1057
1058         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2;
1059         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2;
1060         init_task.signal->rlim[RLIMIT_SIGPENDING] =
1061                 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC];
1062
1063         for (i = 0; i < UCOUNT_COUNTS; i++)
1064                 init_user_ns.ucount_max[i] = max_threads/2;
1065
1066         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_NPROC,      RLIM_INFINITY);
1067         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE,   RLIM_INFINITY);
1068         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_SIGPENDING, RLIM_INFINITY);
1069         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK,    RLIM_INFINITY);
1070
1071 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1072         cpuhp_setup_state(CPUHP_BP_PREPARE_DYN, "fork:vm_stack_cache",
1073                           NULL, free_vm_stack_cache);
1074 #endif
1075
1076         scs_init();
1077
1078         lockdep_init_task(&init_task);
1079         uprobes_init();
1080 }
1081
1082 int __weak arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst,
1083                                                struct task_struct *src)
1084 {
1085         *dst = *src;
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk)
1090 {
1091         unsigned long *stackend;
1092
1093         stackend = end_of_stack(tsk);
1094         *stackend = STACK_END_MAGIC;    /* for overflow detection */
1095 }
1096
1097 static struct task_struct *dup_task_struct(struct task_struct *orig, int node)
1098 {
1099         struct task_struct *tsk;
1100         int err;
1101
1102         if (node == NUMA_NO_NODE)
1103                 node = tsk_fork_get_node(orig);
1104         tsk = alloc_task_struct_node(node);
1105         if (!tsk)
1106                 return NULL;
1107
1108         err = arch_dup_task_struct(tsk, orig);
1109         if (err)
1110                 goto free_tsk;
1111
1112         err = alloc_thread_stack_node(tsk, node);
1113         if (err)
1114                 goto free_tsk;
1115
1116 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1117         refcount_set(&tsk->stack_refcount, 1);
1118 #endif
1119         account_kernel_stack(tsk, 1);
1120
1121         err = scs_prepare(tsk, node);
1122         if (err)
1123                 goto free_stack;
1124
1125 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1126         /*
1127          * We must handle setting up seccomp filters once we're under
1128          * the sighand lock in case orig has changed between now and
1129          * then. Until then, filter must be NULL to avoid messing up
1130          * the usage counts on the error path calling free_task.
1131          */
1132         tsk->seccomp.filter = NULL;
1133 #endif
1134
1135         setup_thread_stack(tsk, orig);
1136         clear_user_return_notifier(tsk);
1137         clear_tsk_need_resched(tsk);
1138         set_task_stack_end_magic(tsk);
1139         clear_syscall_work_syscall_user_dispatch(tsk);
1140
1141 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1142         tsk->stack_canary = get_random_canary();
1143 #endif
1144         if (orig->cpus_ptr == &orig->cpus_mask)
1145                 tsk->cpus_ptr = &tsk->cpus_mask;
1146         dup_user_cpus_ptr(tsk, orig, node);
1147
1148         /*
1149          * One for the user space visible state that goes away when reaped.
1150          * One for the scheduler.
1151          */
1152         refcount_set(&tsk->rcu_users, 2);
1153         /* One for the rcu users */
1154         refcount_set(&tsk->usage, 1);
1155 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1156         tsk->btrace_seq = 0;
1157 #endif
1158         tsk->splice_pipe = NULL;
1159         tsk->task_frag.page = NULL;
1160         tsk->wake_q.next = NULL;
1161         tsk->worker_private = NULL;
1162
1163         kcov_task_init(tsk);
1164         kmsan_task_create(tsk);
1165         kmap_local_fork(tsk);
1166
1167 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1168         tsk->fail_nth = 0;
1169 #endif
1170
1171 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1172         tsk->throttle_disk = NULL;
1173         tsk->use_memdelay = 0;
1174 #endif
1175
1176 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
1177         tsk->pasid_activated = 0;
1178 #endif
1179
1180 #ifdef CONFIG_MEMCG
1181         tsk->active_memcg = NULL;
1182 #endif
1183
1184 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
1185         tsk->reported_split_lock = 0;
1186 #endif
1187
1188 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1189         tsk->mm_cid = -1;
1190         tsk->last_mm_cid = -1;
1191         tsk->mm_cid_active = 0;
1192         tsk->migrate_from_cpu = -1;
1193 #endif
1194         return tsk;
1195
1196 free_stack:
1197         exit_task_stack_account(tsk);
1198         free_thread_stack(tsk);
1199 free_tsk:
1200         free_task_struct(tsk);
1201         return NULL;
1202 }
1203
1204 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(mmlist_lock);
1205
1206 static unsigned long default_dump_filter = MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT;
1207
1208 static int __init coredump_filter_setup(char *s)
1209 {
1210         default_dump_filter =
1211                 (simple_strtoul(s, NULL, 0) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT) &
1212                 MMF_DUMP_FILTER_MASK;
1213         return 1;
1214 }
1215
1216 __setup("coredump_filter=", coredump_filter_setup);
1217
1218 #include <linux/init_task.h>
1219
1220 static void mm_init_aio(struct mm_struct *mm)
1221 {
1222 #ifdef CONFIG_AIO
1223         spin_lock_init(&mm->ioctx_lock);
1224         mm->ioctx_table = NULL;
1225 #endif
1226 }
1227
1228 static __always_inline void mm_clear_owner(struct mm_struct *mm,
1229                                            struct task_struct *p)
1230 {
1231 #ifdef CONFIG_MEMCG
1232         if (mm->owner == p)
1233                 WRITE_ONCE(mm->owner, NULL);
1234 #endif
1235 }
1236
1237 static void mm_init_owner(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p)
1238 {
1239 #ifdef CONFIG_MEMCG
1240         mm->owner = p;
1241 #endif
1242 }
1243
1244 static void mm_init_uprobes_state(struct mm_struct *mm)
1245 {
1246 #ifdef CONFIG_UPROBES
1247         mm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1248 #endif
1249 }
1250
1251 static struct mm_struct *mm_init(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p,
1252         struct user_namespace *user_ns)
1253 {
1254         int i;
1255
1256         mt_init_flags(&mm->mm_mt, MM_MT_FLAGS);
1257         mt_set_external_lock(&mm->mm_mt, &mm->mmap_lock);
1258         atomic_set(&mm->mm_users, 1);
1259         atomic_set(&mm->mm_count, 1);
1260         seqcount_init(&mm->write_protect_seq);
1261         mmap_init_lock(mm);
1262         INIT_LIST_HEAD(&mm->mmlist);
1263 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
1264         mm->mm_lock_seq = 0;
1265 #endif
1266         mm_pgtables_bytes_init(mm);
1267         mm->map_count = 0;
1268         mm->locked_vm = 0;
1269         atomic64_set(&mm->pinned_vm, 0);
1270         memset(&mm->rss_stat, 0, sizeof(mm->rss_stat));
1271         spin_lock_init(&mm->page_table_lock);
1272         spin_lock_init(&mm->arg_lock);
1273         mm_init_cpumask(mm);
1274         mm_init_aio(mm);
1275         mm_init_owner(mm, p);
1276         mm_pasid_init(mm);
1277         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, NULL);
1278         mmu_notifier_subscriptions_init(mm);
1279         init_tlb_flush_pending(mm);
1280 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1281         mm->pmd_huge_pte = NULL;
1282 #endif
1283         mm_init_uprobes_state(mm);
1284         hugetlb_count_init(mm);
1285
1286         if (current->mm) {
1287                 mm->flags = current->mm->flags & MMF_INIT_MASK;
1288                 mm->def_flags = current->mm->def_flags & VM_INIT_DEF_MASK;
1289         } else {
1290                 mm->flags = default_dump_filter;
1291                 mm->def_flags = 0;
1292         }
1293
1294         if (mm_alloc_pgd(mm))
1295                 goto fail_nopgd;
1296
1297         if (init_new_context(p, mm))
1298                 goto fail_nocontext;
1299
1300         if (mm_alloc_cid(mm))
1301                 goto fail_cid;
1302
1303         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
1304                 if (percpu_counter_init(&mm->rss_stat[i], 0, GFP_KERNEL_ACCOUNT))
1305                         goto fail_pcpu;
1306
1307         mm->user_ns = get_user_ns(user_ns);
1308         lru_gen_init_mm(mm);
1309         return mm;
1310
1311 fail_pcpu:
1312         while (i > 0)
1313                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[--i]);
1314         mm_destroy_cid(mm);
1315 fail_cid:
1316         destroy_context(mm);
1317 fail_nocontext:
1318         mm_free_pgd(mm);
1319 fail_nopgd:
1320         free_mm(mm);
1321         return NULL;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Allocate and initialize an mm_struct.
1326  */
1327 struct mm_struct *mm_alloc(void)
1328 {
1329         struct mm_struct *mm;
1330
1331         mm = allocate_mm();
1332         if (!mm)
1333                 return NULL;
1334
1335         memset(mm, 0, sizeof(*mm));
1336         return mm_init(mm, current, current_user_ns());
1337 }
1338
1339 static inline void __mmput(struct mm_struct *mm)
1340 {
1341         VM_BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users));
1342
1343         uprobe_clear_state(mm);
1344         exit_aio(mm);
1345         ksm_exit(mm);
1346         khugepaged_exit(mm); /* must run before exit_mmap */
1347         exit_mmap(mm);
1348         mm_put_huge_zero_page(mm);
1349         set_mm_exe_file(mm, NULL);
1350         if (!list_empty(&mm->mmlist)) {
1351                 spin_lock(&mmlist_lock);
1352                 list_del(&mm->mmlist);
1353                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1354         }
1355         if (mm->binfmt)
1356                 module_put(mm->binfmt->module);
1357         lru_gen_del_mm(mm);
1358         mmdrop(mm);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Decrement the use count and release all resources for an mm.
1363  */
1364 void mmput(struct mm_struct *mm)
1365 {
1366         might_sleep();
1367
1368         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users))
1369                 __mmput(mm);
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput);
1372
1373 #ifdef CONFIG_MMU
1374 static void mmput_async_fn(struct work_struct *work)
1375 {
1376         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct,
1377                                             async_put_work);
1378
1379         __mmput(mm);
1380 }
1381
1382 void mmput_async(struct mm_struct *mm)
1383 {
1384         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users)) {
1385                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmput_async_fn);
1386                 schedule_work(&mm->async_put_work);
1387         }
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput_async);
1390 #endif
1391
1392 /**
1393  * set_mm_exe_file - change a reference to the mm's executable file
1394  *
1395  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1396  *
1397  * Main users are mmput() and sys_execve(). Callers prevent concurrent
1398  * invocations: in mmput() nobody alive left, in execve task is single
1399  * threaded.
1400  *
1401  * Can only fail if new_exe_file != NULL.
1402  */
1403 int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1404 {
1405         struct file *old_exe_file;
1406
1407         /*
1408          * It is safe to dereference the exe_file without RCU as
1409          * this function is only called if nobody else can access
1410          * this mm -- see comment above for justification.
1411          */
1412         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1413
1414         if (new_exe_file) {
1415                 /*
1416                  * We expect the caller (i.e., sys_execve) to already denied
1417                  * write access, so this is unlikely to fail.
1418                  */
1419                 if (unlikely(deny_write_access(new_exe_file)))
1420                         return -EACCES;
1421                 get_file(new_exe_file);
1422         }
1423         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1424         if (old_exe_file) {
1425                 allow_write_access(old_exe_file);
1426                 fput(old_exe_file);
1427         }
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 /**
1432  * replace_mm_exe_file - replace a reference to the mm's executable file
1433  *
1434  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe),
1435  * dealing with concurrent invocation and without grabbing the mmap lock in
1436  * write mode.
1437  *
1438  * Main user is sys_prctl(PR_SET_MM_MAP/EXE_FILE).
1439  */
1440 int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1441 {
1442         struct vm_area_struct *vma;
1443         struct file *old_exe_file;
1444         int ret = 0;
1445
1446         /* Forbid mm->exe_file change if old file still mapped. */
1447         old_exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1448         if (old_exe_file) {
1449                 VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
1450                 mmap_read_lock(mm);
1451                 for_each_vma(vmi, vma) {
1452                         if (!vma->vm_file)
1453                                 continue;
1454                         if (path_equal(&vma->vm_file->f_path,
1455                                        &old_exe_file->f_path)) {
1456                                 ret = -EBUSY;
1457                                 break;
1458                         }
1459                 }
1460                 mmap_read_unlock(mm);
1461                 fput(old_exe_file);
1462                 if (ret)
1463                         return ret;
1464         }
1465
1466         /* set the new file, lockless */
1467         ret = deny_write_access(new_exe_file);
1468         if (ret)
1469                 return -EACCES;
1470         get_file(new_exe_file);
1471
1472         old_exe_file = xchg(&mm->exe_file, new_exe_file);
1473         if (old_exe_file) {
1474                 /*
1475                  * Don't race with dup_mmap() getting the file and disallowing
1476                  * write access while someone might open the file writable.
1477                  */
1478                 mmap_read_lock(mm);
1479                 allow_write_access(old_exe_file);
1480                 fput(old_exe_file);
1481                 mmap_read_unlock(mm);
1482         }
1483         return 0;
1484 }
1485
1486 /**
1487  * get_mm_exe_file - acquire a reference to the mm's executable file
1488  *
1489  * Returns %NULL if mm has no associated executable file.
1490  * User must release file via fput().
1491  */
1492 struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm)
1493 {
1494         struct file *exe_file;
1495
1496         rcu_read_lock();
1497         exe_file = rcu_dereference(mm->exe_file);
1498         if (exe_file && !get_file_rcu(exe_file))
1499                 exe_file = NULL;
1500         rcu_read_unlock();
1501         return exe_file;
1502 }
1503
1504 /**
1505  * get_task_exe_file - acquire a reference to the task's executable file
1506  *
1507  * Returns %NULL if task's mm (if any) has no associated executable file or
1508  * this is a kernel thread with borrowed mm (see the comment above get_task_mm).
1509  * User must release file via fput().
1510  */
1511 struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task)
1512 {
1513         struct file *exe_file = NULL;
1514         struct mm_struct *mm;
1515
1516         task_lock(task);
1517         mm = task->mm;
1518         if (mm) {
1519                 if (!(task->flags & PF_KTHREAD))
1520                         exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1521         }
1522         task_unlock(task);
1523         return exe_file;
1524 }
1525
1526 /**
1527  * get_task_mm - acquire a reference to the task's mm
1528  *
1529  * Returns %NULL if the task has no mm.  Checks PF_KTHREAD (meaning
1530  * this kernel workthread has transiently adopted a user mm with use_mm,
1531  * to do its AIO) is not set and if so returns a reference to it, after
1532  * bumping up the use count.  User must release the mm via mmput()
1533  * after use.  Typically used by /proc and ptrace.
1534  */
1535 struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)
1536 {
1537         struct mm_struct *mm;
1538
1539         task_lock(task);
1540         mm = task->mm;
1541         if (mm) {
1542                 if (task->flags & PF_KTHREAD)
1543                         mm = NULL;
1544                 else
1545                         mmget(mm);
1546         }
1547         task_unlock(task);
1548         return mm;
1549 }
1550 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_task_mm);
1551
1552 struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode)
1553 {
1554         struct mm_struct *mm;
1555         int err;
1556
1557         err =  down_read_killable(&task->signal->exec_update_lock);
1558         if (err)
1559                 return ERR_PTR(err);
1560
1561         mm = get_task_mm(task);
1562         if (mm && mm != current->mm &&
1563                         !ptrace_may_access(task, mode)) {
1564                 mmput(mm);
1565                 mm = ERR_PTR(-EACCES);
1566         }
1567         up_read(&task->signal->exec_update_lock);
1568
1569         return mm;
1570 }
1571
1572 static void complete_vfork_done(struct task_struct *tsk)
1573 {
1574         struct completion *vfork;
1575
1576         task_lock(tsk);
1577         vfork = tsk->vfork_done;
1578         if (likely(vfork)) {
1579                 tsk->vfork_done = NULL;
1580                 complete(vfork);
1581         }
1582         task_unlock(tsk);
1583 }
1584
1585 static int wait_for_vfork_done(struct task_struct *child,
1586                                 struct completion *vfork)
1587 {
1588         unsigned int state = TASK_UNINTERRUPTIBLE|TASK_KILLABLE|TASK_FREEZABLE;
1589         int killed;
1590
1591         cgroup_enter_frozen();
1592         killed = wait_for_completion_state(vfork, state);
1593         cgroup_leave_frozen(false);
1594
1595         if (killed) {
1596                 task_lock(child);
1597                 child->vfork_done = NULL;
1598                 task_unlock(child);
1599         }
1600
1601         put_task_struct(child);
1602         return killed;
1603 }
1604
1605 /* Please note the differences between mmput and mm_release.
1606  * mmput is called whenever we stop holding onto a mm_struct,
1607  * error success whatever.
1608  *
1609  * mm_release is called after a mm_struct has been removed
1610  * from the current process.
1611  *
1612  * This difference is important for error handling, when we
1613  * only half set up a mm_struct for a new process and need to restore
1614  * the old one.  Because we mmput the new mm_struct before
1615  * restoring the old one. . .
1616  * Eric Biederman 10 January 1998
1617  */
1618 static void mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1619 {
1620         uprobe_free_utask(tsk);
1621
1622         /* Get rid of any cached register state */
1623         deactivate_mm(tsk, mm);
1624
1625         /*
1626          * Signal userspace if we're not exiting with a core dump
1627          * because we want to leave the value intact for debugging
1628          * purposes.
1629          */
1630         if (tsk->clear_child_tid) {
1631                 if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
1632                         /*
1633                          * We don't check the error code - if userspace has
1634                          * not set up a proper pointer then tough luck.
1635                          */
1636                         put_user(0, tsk->clear_child_tid);
1637                         do_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1638                                         1, NULL, NULL, 0, 0);
1639                 }
1640                 tsk->clear_child_tid = NULL;
1641         }
1642
1643         /*
1644          * All done, finally we can wake up parent and return this mm to him.
1645          * Also kthread_stop() uses this completion for synchronization.
1646          */
1647         if (tsk->vfork_done)
1648                 complete_vfork_done(tsk);
1649 }
1650
1651 void exit_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1652 {
1653         futex_exit_release(tsk);
1654         mm_release(tsk, mm);
1655 }
1656
1657 void exec_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1658 {
1659         futex_exec_release(tsk);
1660         mm_release(tsk, mm);
1661 }
1662
1663 /**
1664  * dup_mm() - duplicates an existing mm structure
1665  * @tsk: the task_struct with which the new mm will be associated.
1666  * @oldmm: the mm to duplicate.
1667  *
1668  * Allocates a new mm structure and duplicates the provided @oldmm structure
1669  * content into it.
1670  *
1671  * Return: the duplicated mm or NULL on failure.
1672  */
1673 static struct mm_struct *dup_mm(struct task_struct *tsk,
1674                                 struct mm_struct *oldmm)
1675 {
1676         struct mm_struct *mm;
1677         int err;
1678
1679         mm = allocate_mm();
1680         if (!mm)
1681                 goto fail_nomem;
1682
1683         memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
1684
1685         if (!mm_init(mm, tsk, mm->user_ns))
1686                 goto fail_nomem;
1687
1688         err = dup_mmap(mm, oldmm);
1689         if (err)
1690                 goto free_pt;
1691
1692         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1693         mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1694
1695         if (mm->binfmt && !try_module_get(mm->binfmt->module))
1696                 goto free_pt;
1697
1698         return mm;
1699
1700 free_pt:
1701         /* don't put binfmt in mmput, we haven't got module yet */
1702         mm->binfmt = NULL;
1703         mm_init_owner(mm, NULL);
1704         mmput(mm);
1705
1706 fail_nomem:
1707         return NULL;
1708 }
1709
1710 static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1711 {
1712         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1713
1714         tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
1715         tsk->nvcsw = tsk->nivcsw = 0;
1716 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1717         tsk->last_switch_count = tsk->nvcsw + tsk->nivcsw;
1718         tsk->last_switch_time = 0;
1719 #endif
1720
1721         tsk->mm = NULL;
1722         tsk->active_mm = NULL;
1723
1724         /*
1725          * Are we cloning a kernel thread?
1726          *
1727          * We need to steal a active VM for that..
1728          */
1729         oldmm = current->mm;
1730         if (!oldmm)
1731                 return 0;
1732
1733         if (clone_flags & CLONE_VM) {
1734                 mmget(oldmm);
1735                 mm = oldmm;
1736         } else {
1737                 mm = dup_mm(tsk, current->mm);
1738                 if (!mm)
1739                         return -ENOMEM;
1740         }
1741
1742         tsk->mm = mm;
1743         tsk->active_mm = mm;
1744         sched_mm_cid_fork(tsk);
1745         return 0;
1746 }
1747
1748 static int copy_fs(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1749 {
1750         struct fs_struct *fs = current->fs;
1751         if (clone_flags & CLONE_FS) {
1752                 /* tsk->fs is already what we want */
1753                 spin_lock(&fs->lock);
1754                 if (fs->in_exec) {
1755                         spin_unlock(&fs->lock);
1756                         return -EAGAIN;
1757                 }
1758                 fs->users++;
1759                 spin_unlock(&fs->lock);
1760                 return 0;
1761         }
1762         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1763         if (!tsk->fs)
1764                 return -ENOMEM;
1765         return 0;
1766 }
1767
1768 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1769                       int no_files)
1770 {
1771         struct files_struct *oldf, *newf;
1772         int error = 0;
1773
1774         /*
1775          * A background process may not have any files ...
1776          */
1777         oldf = current->files;
1778         if (!oldf)
1779                 goto out;
1780
1781         if (no_files) {
1782                 tsk->files = NULL;
1783                 goto out;
1784         }
1785
1786         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1787                 atomic_inc(&oldf->count);
1788                 goto out;
1789         }
1790
1791         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1792         if (!newf)
1793                 goto out;
1794
1795         tsk->files = newf;
1796         error = 0;
1797 out:
1798         return error;
1799 }
1800
1801 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1802 {
1803         struct sighand_struct *sig;
1804
1805         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1806                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1807                 return 0;
1808         }
1809         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1810         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1811         if (!sig)
1812                 return -ENOMEM;
1813
1814         refcount_set(&sig->count, 1);
1815         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1816         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1817         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1818
1819         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1820         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1821                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1822
1823         return 0;
1824 }
1825
1826 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1827 {
1828         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1829                 signalfd_cleanup(sighand);
1830                 /*
1831                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1832                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1833                  */
1834                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1835         }
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1840  */
1841 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1842 {
1843         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1844         unsigned long cpu_limit;
1845
1846         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1847         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1848 }
1849
1850 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1851 {
1852         struct signal_struct *sig;
1853
1854         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1855                 return 0;
1856
1857         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1858         tsk->signal = sig;
1859         if (!sig)
1860                 return -ENOMEM;
1861
1862         sig->nr_threads = 1;
1863         sig->quick_threads = 1;
1864         atomic_set(&sig->live, 1);
1865         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1866
1867         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1868         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1869         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1870
1871         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1872         sig->curr_target = tsk;
1873         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1874         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1875         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1876         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1877
1878 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1879         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1880         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1881         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1882 #endif
1883
1884         task_lock(current->group_leader);
1885         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1886         task_unlock(current->group_leader);
1887
1888         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1889
1890         tty_audit_fork(sig);
1891         sched_autogroup_fork(sig);
1892
1893         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1894         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1895
1896         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1897         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1898
1899         return 0;
1900 }
1901
1902 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1903 {
1904 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1905         /*
1906          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1907          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1908          * needed because this new task is not yet running and cannot
1909          * be racing exec.
1910          */
1911         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1912
1913         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1914         get_seccomp_filter(current);
1915         p->seccomp = current->seccomp;
1916
1917         /*
1918          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1919          * between the task_struct being duplicated and holding the
1920          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1921          */
1922         if (task_no_new_privs(current))
1923                 task_set_no_new_privs(p);
1924
1925         /*
1926          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1927          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1928          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1929          */
1930         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1931                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1932 #endif
1933 }
1934
1935 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1936 {
1937         current->clear_child_tid = tidptr;
1938
1939         return task_pid_vnr(current);
1940 }
1941
1942 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1943 {
1944         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1945 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1946         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1947         p->pi_top_task = NULL;
1948         p->pi_blocked_on = NULL;
1949 #endif
1950 }
1951
1952 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1953 {
1954         enum pid_type type;
1955
1956         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1957                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1958 }
1959
1960 static inline void
1961 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1962 {
1963         if (type == PIDTYPE_PID)
1964                 task->thread_pid = pid;
1965         else
1966                 task->signal->pids[type] = pid;
1967 }
1968
1969 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1970 {
1971 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1972         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1973         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1974         p->rcu_blocked_node = NULL;
1975         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1976 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1977 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1978         p->rcu_tasks_holdout = false;
1979         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1980         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1981 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1982 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1983         p->trc_reader_nesting = 0;
1984         p->trc_reader_special.s = 0;
1985         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1986         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1987 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1988 }
1989
1990 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1991 {
1992         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1993                 return file->private_data;
1994
1995         return ERR_PTR(-EBADF);
1996 }
1997
1998 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
1999 {
2000         struct pid *pid = file->private_data;
2001
2002         file->private_data = NULL;
2003         put_pid(pid);
2004         return 0;
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2008 /**
2009  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2010  * @m: proc fdinfo file
2011  * @f: file referencing a pidfd
2012  *
2013  * Pid:
2014  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2015  * pid namespace of the procfs instance.
2016  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2017  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2018  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2019  * its pid namespace.
2020  *
2021  * NSpid:
2022  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2023  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2024  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2025  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2026  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2027  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2028  * entry and no others will be shown.
2029  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2030  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2031  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2032  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2033  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2034  * present between the pid namespaces:
2035  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2036  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2037  *   new pid namespace and mount procfs)
2038  * - create a process with a pidfd in ns1
2039  * - send pidfd from ns1 to ns2
2040  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2041  *   have exactly one entry, which is 0
2042  */
2043 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2044 {
2045         struct pid *pid = f->private_data;
2046         struct pid_namespace *ns;
2047         pid_t nr = -1;
2048
2049         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2050                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2051                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2052         }
2053
2054         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2055
2056 #ifdef CONFIG_PID_NS
2057         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2058         if (nr > 0) {
2059                 int i;
2060
2061                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2062                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2063                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2064                  * Start at one below the already printed level.
2065                  */
2066                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2067                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2068         }
2069 #endif
2070         seq_putc(m, '\n');
2071 }
2072 #endif
2073
2074 /*
2075  * Poll support for process exit notification.
2076  */
2077 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2078 {
2079         struct pid *pid = file->private_data;
2080         __poll_t poll_flags = 0;
2081
2082         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2083
2084         /*
2085          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2086          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2087          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2088          */
2089         if (thread_group_exited(pid))
2090                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2091
2092         return poll_flags;
2093 }
2094
2095 const struct file_operations pidfd_fops = {
2096         .release = pidfd_release,
2097         .poll = pidfd_poll,
2098 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2099         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2100 #endif
2101 };
2102
2103 /**
2104  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2105  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2106  * @flags: flags of the new @pidfd
2107  * @pidfd: the pidfd to return
2108  *
2109  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2110  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2111
2112  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2113  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2114  * pidfd file are prepared.
2115  *
2116  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2117  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2118  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2119  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2120  * respectively.
2121  *
2122  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2123  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2124  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2125  *
2126  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2127  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2128  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2129  *         last argument remains unchanged.
2130  */
2131 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2132 {
2133         int pidfd;
2134         struct file *pidfd_file;
2135
2136         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2137                 return -EINVAL;
2138
2139         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2140         if (pidfd < 0)
2141                 return pidfd;
2142
2143         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2144                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2145         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2146                 put_unused_fd(pidfd);
2147                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2148         }
2149         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2150         *ret = pidfd_file;
2151         return pidfd;
2152 }
2153
2154 /**
2155  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2156  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2157  * @flags: flags of the new @pidfd
2158  * @pidfd: the pidfd to return
2159  *
2160  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2161  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2162  *
2163  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2164  *
2165  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2166  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2167  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2168  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2169  * respectively.
2170  *
2171  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2172  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2173  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2174  *
2175  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2176  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2177  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2178  *         last argument remains unchanged.
2179  */
2180 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2181 {
2182         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2183                 return -EINVAL;
2184
2185         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2186 }
2187
2188 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2189 {
2190         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2191
2192         free_task(tsk);
2193 }
2194
2195 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2196 {
2197         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2198                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2199         else
2200                 free_task(tsk);
2201 }
2202
2203 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2204 {
2205         /* Skip if kernel thread */
2206         if (!tsk->mm)
2207                 return;
2208
2209         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2210         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2211                 return;
2212
2213         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2214         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2215         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2216         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2217         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2218         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2219         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2220 }
2221
2222 #ifdef CONFIG_RV
2223 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2224 {
2225         int i;
2226
2227         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2228                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2229 }
2230 #else
2231 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2232 #endif
2233
2234 /*
2235  * This creates a new process as a copy of the old one,
2236  * but does not actually start it yet.
2237  *
2238  * It copies the registers, and all the appropriate
2239  * parts of the process environment (as per the clone
2240  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2241  */
2242 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2243                                         struct pid *pid,
2244                                         int trace,
2245                                         int node,
2246                                         struct kernel_clone_args *args)
2247 {
2248         int pidfd = -1, retval;
2249         struct task_struct *p;
2250         struct multiprocess_signals delayed;
2251         struct file *pidfile = NULL;
2252         const u64 clone_flags = args->flags;
2253         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2254
2255         /*
2256          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2257          * namespace
2258          */
2259         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2260                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2261
2262         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2263                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2264
2265         /*
2266          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2267          * can only be started up within the thread group.
2268          */
2269         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2270                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2271
2272         /*
2273          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2274          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2275          * for various simplifications in other code.
2276          */
2277         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2278                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2279
2280         /*
2281          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2282          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2283          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2284          * from creating siblings.
2285          */
2286         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2287                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2288                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2289
2290         /*
2291          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2292          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2293          */
2294         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2295                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2296                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2297                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2298         }
2299
2300         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2301                 /*
2302                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2303                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2304                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2305                  */
2306                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2307                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2308         }
2309
2310         /*
2311          * Force any signals received before this point to be delivered
2312          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2313          * processes that happen during the fork and delay them so that
2314          * they appear to happen after the fork.
2315          */
2316         sigemptyset(&delayed.signal);
2317         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2318
2319         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2320         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2321                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2322         recalc_sigpending();
2323         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2324         retval = -ERESTARTNOINTR;
2325         if (task_sigpending(current))
2326                 goto fork_out;
2327
2328         retval = -ENOMEM;
2329         p = dup_task_struct(current, node);
2330         if (!p)
2331                 goto fork_out;
2332         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2333         if (args->kthread)
2334                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2335         if (args->user_worker) {
2336                 /*
2337                  * Mark us a user worker, and block any signal that isn't
2338                  * fatal or STOP
2339                  */
2340                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2341                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2342         }
2343         if (args->io_thread)
2344                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2345
2346         if (args->name)
2347                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2348
2349         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2350         /*
2351          * Clear TID on mm_release()?
2352          */
2353         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2354
2355         ftrace_graph_init_task(p);
2356
2357         rt_mutex_init_task(p);
2358
2359         lockdep_assert_irqs_enabled();
2360 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2361         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2362 #endif
2363         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2364         if (retval < 0)
2365                 goto bad_fork_free;
2366
2367         retval = -EAGAIN;
2368         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2369                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2370                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2371                         goto bad_fork_cleanup_count;
2372         }
2373         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2374
2375         /*
2376          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2377          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2378          * to stop root fork bombs.
2379          */
2380         retval = -EAGAIN;
2381         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2382                 goto bad_fork_cleanup_count;
2383
2384         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2385         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2386         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2387         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2388         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2389         rcu_copy_process(p);
2390         p->vfork_done = NULL;
2391         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2392
2393         init_sigpending(&p->pending);
2394
2395         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2396 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2397         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2398 #endif
2399         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2400
2401 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2402         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2403         p->vtime.starttime = 0;
2404         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2405 #endif
2406
2407 #ifdef CONFIG_IO_URING
2408         p->io_uring = NULL;
2409 #endif
2410
2411 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2412         memset(&p->rss_stat, 0, sizeof(p->rss_stat));
2413 #endif
2414
2415         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2416
2417 #ifdef CONFIG_PSI
2418         p->psi_flags = 0;
2419 #endif
2420
2421         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2422         acct_clear_integrals(p);
2423
2424         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2425
2426         p->io_context = NULL;
2427         audit_set_context(p, NULL);
2428         cgroup_fork(p);
2429         if (args->kthread) {
2430                 if (!set_kthread_struct(p))
2431                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2432         }
2433 #ifdef CONFIG_NUMA
2434         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2435         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2436                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2437                 p->mempolicy = NULL;
2438                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2439         }
2440 #endif
2441 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2442         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2443         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2444         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2445 #endif
2446 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2447         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2448         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2449         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2450         p->softirqs_enabled             = 1;
2451         p->softirq_context              = 0;
2452 #endif
2453
2454         p->pagefault_disabled = 0;
2455
2456 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2457         lockdep_init_task(p);
2458 #endif
2459
2460 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2461         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2462 #endif
2463 #ifdef CONFIG_BCACHE
2464         p->sequential_io        = 0;
2465         p->sequential_io_avg    = 0;
2466 #endif
2467 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2468         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2469         p->bpf_ctx = NULL;
2470 #endif
2471
2472         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2473         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2474         if (retval)
2475                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2476
2477         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2478         if (retval)
2479                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2480         retval = audit_alloc(p);
2481         if (retval)
2482                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2483         /* copy all the process information */
2484         shm_init_task(p);
2485         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2486         if (retval)
2487                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2488         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2489         if (retval)
2490                 goto bad_fork_cleanup_security;
2491         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2492         if (retval)
2493                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2494         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2495         if (retval)
2496                 goto bad_fork_cleanup_files;
2497         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2498         if (retval)
2499                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2500         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2501         if (retval)
2502                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2503         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2504         if (retval)
2505                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2506         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2507         if (retval)
2508                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2509         retval = copy_io(clone_flags, p);
2510         if (retval)
2511                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2512         retval = copy_thread(p, args);
2513         if (retval)
2514                 goto bad_fork_cleanup_io;
2515
2516         stackleak_task_init(p);
2517
2518         if (pid != &init_struct_pid) {
2519                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2520                                 args->set_tid_size);
2521                 if (IS_ERR(pid)) {
2522                         retval = PTR_ERR(pid);
2523                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2524                 }
2525         }
2526
2527         /*
2528          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2529          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2530          * if the fd table isn't shared).
2531          */
2532         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2533                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2534                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2535                 if (retval < 0)
2536                         goto bad_fork_free_pid;
2537                 pidfd = retval;
2538
2539                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2540                 if (retval)
2541                         goto bad_fork_put_pidfd;
2542         }
2543
2544 #ifdef CONFIG_BLOCK
2545         p->plug = NULL;
2546 #endif
2547         futex_init_task(p);
2548
2549         /*
2550          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2551          */
2552         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2553                 sas_ss_reset(p);
2554
2555         /*
2556          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2557          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2558          */
2559         user_disable_single_step(p);
2560         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2561 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2562         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2563 #endif
2564         clear_tsk_latency_tracing(p);
2565
2566         /* ok, now we should be set up.. */
2567         p->pid = pid_nr(pid);
2568         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2569                 p->group_leader = current->group_leader;
2570                 p->tgid = current->tgid;
2571         } else {
2572                 p->group_leader = p;
2573                 p->tgid = p->pid;
2574         }
2575
2576         p->nr_dirtied = 0;
2577         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2578         p->dirty_paused_when = 0;
2579
2580         p->pdeath_signal = 0;
2581         INIT_LIST_HEAD(&p->thread_group);
2582         p->task_works = NULL;
2583         clear_posix_cputimers_work(p);
2584
2585 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2586         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2587 #endif
2588 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2589         p->rethooks.first = NULL;
2590 #endif
2591
2592         /*
2593          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2594          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2595          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2596          * progress.
2597          */
2598         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2599         if (retval)
2600                 goto bad_fork_put_pidfd;
2601
2602         /*
2603          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2604          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2605          * becomes visible.
2606          *
2607          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2608          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2609          * runqueue.
2610          */
2611         sched_cgroup_fork(p, args);
2612
2613         /*
2614          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2615          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2616          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2617          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2618          * visible to the system.
2619          */
2620
2621         p->start_time = ktime_get_ns();
2622         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2623
2624         /*
2625          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2626          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2627          */
2628         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2629
2630         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2631         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2632                 p->real_parent = current->real_parent;
2633                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2634                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2635                         p->exit_signal = -1;
2636                 else
2637                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2638         } else {
2639                 p->real_parent = current;
2640                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2641                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2642         }
2643
2644         klp_copy_process(p);
2645
2646         sched_core_fork(p);
2647
2648         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2649
2650         rv_task_fork(p);
2651
2652         rseq_fork(p, clone_flags);
2653
2654         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2655         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2656                 retval = -ENOMEM;
2657                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2658         }
2659
2660         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2661         if (fatal_signal_pending(current)) {
2662                 retval = -EINTR;
2663                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2664         }
2665
2666         /* No more failure paths after this point. */
2667
2668         /*
2669          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2670          * before holding sighand lock.
2671          */
2672         copy_seccomp(p);
2673
2674         init_task_pid_links(p);
2675         if (likely(p->pid)) {
2676                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2677
2678                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2679                 if (thread_group_leader(p)) {
2680                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2681                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2682                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2683
2684                         if (is_child_reaper(pid)) {
2685                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2686                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2687                         }
2688                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2689                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2690                         /*
2691                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2692                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2693                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2694                          */
2695                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2696                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2697                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2698                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2699                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2700                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2701                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2702                         __this_cpu_inc(process_counts);
2703                 } else {
2704                         current->signal->nr_threads++;
2705                         current->signal->quick_threads++;
2706                         atomic_inc(&current->signal->live);
2707                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2708                         task_join_group_stop(p);
2709                         list_add_tail_rcu(&p->thread_group,
2710                                           &p->group_leader->thread_group);
2711                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2712                                           &p->signal->thread_head);
2713                 }
2714                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2715                 nr_threads++;
2716         }
2717         total_forks++;
2718         hlist_del_init(&delayed.node);
2719         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2720         syscall_tracepoint_update(p);
2721         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2722
2723         if (pidfile)
2724                 fd_install(pidfd, pidfile);
2725
2726         proc_fork_connector(p);
2727         sched_post_fork(p);
2728         cgroup_post_fork(p, args);
2729         perf_event_fork(p);
2730
2731         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2732         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2733         user_events_fork(p, clone_flags);
2734
2735         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2736
2737         return p;
2738
2739 bad_fork_cancel_cgroup:
2740         sched_core_free(p);
2741         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2742         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2743         cgroup_cancel_fork(p, args);
2744 bad_fork_put_pidfd:
2745         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2746                 fput(pidfile);
2747                 put_unused_fd(pidfd);
2748         }
2749 bad_fork_free_pid:
2750         if (pid != &init_struct_pid)
2751                 free_pid(pid);
2752 bad_fork_cleanup_thread:
2753         exit_thread(p);
2754 bad_fork_cleanup_io:
2755         if (p->io_context)
2756                 exit_io_context(p);
2757 bad_fork_cleanup_namespaces:
2758         exit_task_namespaces(p);
2759 bad_fork_cleanup_mm:
2760         if (p->mm) {
2761                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2762                 mmput(p->mm);
2763         }
2764 bad_fork_cleanup_signal:
2765         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2766                 free_signal_struct(p->signal);
2767 bad_fork_cleanup_sighand:
2768         __cleanup_sighand(p->sighand);
2769 bad_fork_cleanup_fs:
2770         exit_fs(p); /* blocking */
2771 bad_fork_cleanup_files:
2772         exit_files(p); /* blocking */
2773 bad_fork_cleanup_semundo:
2774         exit_sem(p);
2775 bad_fork_cleanup_security:
2776         security_task_free(p);
2777 bad_fork_cleanup_audit:
2778         audit_free(p);
2779 bad_fork_cleanup_perf:
2780         perf_event_free_task(p);
2781 bad_fork_cleanup_policy:
2782         lockdep_free_task(p);
2783 #ifdef CONFIG_NUMA
2784         mpol_put(p->mempolicy);
2785 #endif
2786 bad_fork_cleanup_delayacct:
2787         delayacct_tsk_free(p);
2788 bad_fork_cleanup_count:
2789         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2790         exit_creds(p);
2791 bad_fork_free:
2792         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2793         exit_task_stack_account(p);
2794         put_task_stack(p);
2795         delayed_free_task(p);
2796 fork_out:
2797         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2798         hlist_del_init(&delayed.node);
2799         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2800         return ERR_PTR(retval);
2801 }
2802
2803 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2804 {
2805         enum pid_type type;
2806
2807         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2808                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2809                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2810         }
2811 }
2812
2813 static int idle_dummy(void *dummy)
2814 {
2815         /* This function is never called */
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2820 {
2821         struct task_struct *task;
2822         struct kernel_clone_args args = {
2823                 .flags          = CLONE_VM,
2824                 .fn             = &idle_dummy,
2825                 .fn_arg         = NULL,
2826                 .kthread        = 1,
2827                 .idle           = 1,
2828         };
2829
2830         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2831         if (!IS_ERR(task)) {
2832                 init_idle_pids(task);
2833                 init_idle(task, cpu);
2834         }
2835
2836         return task;
2837 }
2838
2839 /*
2840  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2841  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2842  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2843  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2844  */
2845 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2846 {
2847         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2848                                 CLONE_IO;
2849         struct kernel_clone_args args = {
2850                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2851                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2852                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2853                 .fn             = fn,
2854                 .fn_arg         = arg,
2855                 .io_thread      = 1,
2856                 .user_worker    = 1,
2857         };
2858
2859         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2860 }
2861
2862 /*
2863  *  Ok, this is the main fork-routine.
2864  *
2865  * It copies the process, and if successful kick-starts
2866  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2867  *
2868  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2869  */
2870 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2871 {
2872         u64 clone_flags = args->flags;
2873         struct completion vfork;
2874         struct pid *pid;
2875         struct task_struct *p;
2876         int trace = 0;
2877         pid_t nr;
2878
2879         /*
2880          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2881          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2882          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2883          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2884          * them both point at the same memory location. Performing this check
2885          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2886          * to check for legacy clone().
2887          */
2888         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2889             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2890             (args->pidfd == args->parent_tid))
2891                 return -EINVAL;
2892
2893         /*
2894          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2895          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2896          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2897          * for the type of forking is enabled.
2898          */
2899         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2900                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2901                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2902                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2903                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2904                 else
2905                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2906
2907                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2908                         trace = 0;
2909         }
2910
2911         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2912         add_latent_entropy();
2913
2914         if (IS_ERR(p))
2915                 return PTR_ERR(p);
2916
2917         /*
2918          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2919          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2920          */
2921         trace_sched_process_fork(current, p);
2922
2923         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2924         nr = pid_vnr(pid);
2925
2926         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2927                 put_user(nr, args->parent_tid);
2928
2929         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2930                 p->vfork_done = &vfork;
2931                 init_completion(&vfork);
2932                 get_task_struct(p);
2933         }
2934
2935         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2936                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2937                 task_lock(p);
2938                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2939                 task_unlock(p);
2940         }
2941
2942         wake_up_new_task(p);
2943
2944         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2945         if (unlikely(trace))
2946                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2947
2948         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2949                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2950                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2951         }
2952
2953         put_pid(pid);
2954         return nr;
2955 }
2956
2957 /*
2958  * Create a kernel thread.
2959  */
2960 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2961                     unsigned long flags)
2962 {
2963         struct kernel_clone_args args = {
2964                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2965                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2966                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2967                 .fn             = fn,
2968                 .fn_arg         = arg,
2969                 .name           = name,
2970                 .kthread        = 1,
2971         };
2972
2973         return kernel_clone(&args);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * Create a user mode thread.
2978  */
2979 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2980 {
2981         struct kernel_clone_args args = {
2982                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2983                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2984                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2985                 .fn             = fn,
2986                 .fn_arg         = arg,
2987         };
2988
2989         return kernel_clone(&args);
2990 }
2991
2992 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2993 SYSCALL_DEFINE0(fork)
2994 {
2995 #ifdef CONFIG_MMU
2996         struct kernel_clone_args args = {
2997                 .exit_signal = SIGCHLD,
2998         };
2999
3000         return kernel_clone(&args);
3001 #else
3002         /* can not support in nommu mode */
3003         return -EINVAL;
3004 #endif
3005 }
3006 #endif
3007
3008 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
3009 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3010 {
3011         struct kernel_clone_args args = {
3012                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3013                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3014         };
3015
3016         return kernel_clone(&args);
3017 }
3018 #endif
3019
3020 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3021 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3022 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3023                  int __user *, parent_tidptr,
3024                  unsigned long, tls,
3025                  int __user *, child_tidptr)
3026 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3027 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3028                  int __user *, parent_tidptr,
3029                  int __user *, child_tidptr,
3030                  unsigned long, tls)
3031 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3032 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3033                 int, stack_size,
3034                 int __user *, parent_tidptr,
3035                 int __user *, child_tidptr,
3036                 unsigned long, tls)
3037 #else
3038 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3039                  int __user *, parent_tidptr,
3040                  int __user *, child_tidptr,
3041                  unsigned long, tls)
3042 #endif
3043 {
3044         struct kernel_clone_args args = {
3045                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3046                 .pidfd          = parent_tidptr,
3047                 .child_tid      = child_tidptr,
3048                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3049                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3050                 .stack          = newsp,
3051                 .tls            = tls,
3052         };
3053
3054         return kernel_clone(&args);
3055 }
3056 #endif
3057
3058 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3059
3060 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3061                                               struct clone_args __user *uargs,
3062                                               size_t usize)
3063 {
3064         int err;
3065         struct clone_args args;
3066         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3067
3068         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3069                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3070         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3071                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3072         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3073                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3074         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3075
3076         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3077                 return -E2BIG;
3078         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3079                 return -EINVAL;
3080
3081         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3082         if (err)
3083                 return err;
3084
3085         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3086                 return -EINVAL;
3087
3088         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3089                 return -EINVAL;
3090
3091         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3092                 return -EINVAL;
3093
3094         /*
3095          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3096          * it is a valid signal
3097          */
3098         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3099                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3100                 return -EINVAL;
3101
3102         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3103             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3104                 return -EINVAL;
3105
3106         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3107                 .flags          = args.flags,
3108                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3109                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3110                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3111                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3112                 .stack          = args.stack,
3113                 .stack_size     = args.stack_size,
3114                 .tls            = args.tls,
3115                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3116                 .cgroup         = args.cgroup,
3117         };
3118
3119         if (args.set_tid &&
3120                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3121                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3122                 return -EFAULT;
3123
3124         kargs->set_tid = kset_tid;
3125
3126         return 0;
3127 }
3128
3129 /**
3130  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3131  * @kargs: kernel clone args
3132  *
3133  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3134  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3135  * determine.
3136  */
3137 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3138 {
3139         if (kargs->stack == 0) {
3140                 if (kargs->stack_size > 0)
3141                         return false;
3142         } else {
3143                 if (kargs->stack_size == 0)
3144                         return false;
3145
3146                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3147                         return false;
3148
3149 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) && !defined(CONFIG_IA64)
3150                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3151 #endif
3152         }
3153
3154         return true;
3155 }
3156
3157 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3158 {
3159         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3160         if (kargs->flags &
3161             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3162                 return false;
3163
3164         /*
3165          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3166          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3167          */
3168         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3169                 return false;
3170
3171         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3172             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3173                 return false;
3174
3175         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3176             kargs->exit_signal)
3177                 return false;
3178
3179         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3180                 return false;
3181
3182         return true;
3183 }
3184
3185 /**
3186  * clone3 - create a new process with specific properties
3187  * @uargs: argument structure
3188  * @size:  size of @uargs
3189  *
3190  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3191  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3192  *
3193  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3194  *         On error, a negative errno number.
3195  */
3196 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3197 {
3198         int err;
3199
3200         struct kernel_clone_args kargs;
3201         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3202
3203         kargs.set_tid = set_tid;
3204
3205         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3206         if (err)
3207                 return err;
3208
3209         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3210                 return -EINVAL;
3211
3212         return kernel_clone(&kargs);
3213 }
3214 #endif
3215
3216 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3217 {
3218         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3219         int res;
3220
3221         read_lock(&tasklist_lock);
3222         leader = top = top->group_leader;
3223 down:
3224         for_each_thread(leader, parent) {
3225                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3226                         res = visitor(child, data);
3227                         if (res) {
3228                                 if (res < 0)
3229                                         goto out;
3230                                 leader = child;
3231                                 goto down;
3232                         }
3233 up:
3234                         ;
3235                 }
3236         }
3237
3238         if (leader != top) {
3239                 child = leader;
3240                 parent = child->real_parent;
3241                 leader = parent->group_leader;
3242                 goto up;
3243         }
3244 out:
3245         read_unlock(&tasklist_lock);
3246 }
3247
3248 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3249 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3250 #endif
3251
3252 static void sighand_ctor(void *data)
3253 {
3254         struct sighand_struct *sighand = data;
3255
3256         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3257         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3258 }
3259
3260 void __init mm_cache_init(void)
3261 {
3262         unsigned int mm_size;
3263
3264         /*
3265          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3266          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3267          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3268          */
3269         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3270
3271         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3272                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3273                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3274                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3275                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3276                         NULL);
3277 }
3278
3279 void __init proc_caches_init(void)
3280 {
3281         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3282                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3283                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3284                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3285         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3286                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3287                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3288                         NULL);
3289         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3290                         sizeof(struct files_struct), 0,
3291                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3292                         NULL);
3293         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3294                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3295                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3296                         NULL);
3297
3298         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3299 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3300         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3301 #endif
3302         mmap_init();
3303         nsproxy_cache_init();
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3308  */
3309 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3310 {
3311         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3312                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3313                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3314                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3315                                 CLONE_NEWTIME))
3316                 return -EINVAL;
3317         /*
3318          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3319          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3320          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3321          * CLONE_THREAD).
3322          */
3323         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3324                 if (!thread_group_empty(current))
3325                         return -EINVAL;
3326         }
3327         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3328                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3329                         return -EINVAL;
3330         }
3331         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3332                 if (!current_is_single_threaded())
3333                         return -EINVAL;
3334         }
3335
3336         return 0;
3337 }
3338
3339 /*
3340  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3341  */
3342 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3343 {
3344         struct fs_struct *fs = current->fs;
3345
3346         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3347                 return 0;
3348
3349         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3350         if (fs->users == 1)
3351                 return 0;
3352
3353         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3354         if (!*new_fsp)
3355                 return -ENOMEM;
3356
3357         return 0;
3358 }
3359
3360 /*
3361  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3362  */
3363 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3364                struct files_struct **new_fdp)
3365 {
3366         struct files_struct *fd = current->files;
3367         int error = 0;
3368
3369         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3370             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3371                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3372                 if (!*new_fdp)
3373                         return error;
3374         }
3375
3376         return 0;
3377 }
3378
3379 /*
3380  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3381  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3382  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3383  * because they modify an inactive task_struct that is being
3384  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3385  * task_struct.
3386  */
3387 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3388 {
3389         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3390         struct files_struct *new_fd = NULL;
3391         struct cred *new_cred = NULL;
3392         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3393         int do_sysvsem = 0;
3394         int err;
3395
3396         /*
3397          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3398          * and unshare the filesystem root and working directories.
3399          */
3400         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3401                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3402         /*
3403          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3404          */
3405         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3406                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3407         /*
3408          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3409          */
3410         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3411                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3412         /*
3413          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3414          */
3415         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3416                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3417
3418         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3419         if (err)
3420                 goto bad_unshare_out;
3421         /*
3422          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3423          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3424          * namespace are unreachable.
3425          */
3426         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3427                 do_sysvsem = 1;
3428         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3429         if (err)
3430                 goto bad_unshare_out;
3431         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3432         if (err)
3433                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3434         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3435         if (err)
3436                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3437         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3438                                          new_cred, new_fs);
3439         if (err)
3440                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3441
3442         if (new_cred) {
3443                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3444                 if (err)
3445                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3446         }
3447
3448         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3449                 if (do_sysvsem) {
3450                         /*
3451                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3452                          */
3453                         exit_sem(current);
3454                 }
3455                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3456                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3457                         exit_shm(current);
3458                         shm_init_task(current);
3459                 }
3460
3461                 if (new_nsproxy)
3462                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3463
3464                 task_lock(current);
3465
3466                 if (new_fs) {
3467                         fs = current->fs;
3468                         spin_lock(&fs->lock);
3469                         current->fs = new_fs;
3470                         if (--fs->users)
3471                                 new_fs = NULL;
3472                         else
3473                                 new_fs = fs;
3474                         spin_unlock(&fs->lock);
3475                 }
3476
3477                 if (new_fd)
3478                         swap(current->files, new_fd);
3479
3480                 task_unlock(current);
3481
3482                 if (new_cred) {
3483                         /* Install the new user namespace */
3484                         commit_creds(new_cred);
3485                         new_cred = NULL;
3486                 }
3487         }
3488
3489         perf_event_namespaces(current);
3490
3491 bad_unshare_cleanup_cred:
3492         if (new_cred)
3493                 put_cred(new_cred);
3494 bad_unshare_cleanup_fd:
3495         if (new_fd)
3496                 put_files_struct(new_fd);
3497
3498 bad_unshare_cleanup_fs:
3499         if (new_fs)
3500                 free_fs_struct(new_fs);
3501
3502 bad_unshare_out:
3503         return err;
3504 }
3505
3506 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3507 {
3508         return ksys_unshare(unshare_flags);
3509 }
3510
3511 /*
3512  *      Helper to unshare the files of the current task.
3513  *      We don't want to expose copy_files internals to
3514  *      the exec layer of the kernel.
3515  */
3516
3517 int unshare_files(void)
3518 {
3519         struct task_struct *task = current;
3520         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3521         int error;
3522
3523         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3524         if (error || !copy)
3525                 return error;
3526
3527         old = task->files;
3528         task_lock(task);
3529         task->files = copy;
3530         task_unlock(task);
3531         put_files_struct(old);
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3536                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3537 {
3538         struct ctl_table t;
3539         int ret;
3540         int threads = max_threads;
3541         int min = 1;
3542         int max = MAX_THREADS;
3543
3544         t = *table;
3545         t.data = &threads;
3546         t.extra1 = &min;
3547         t.extra2 = &max;
3548
3549         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3550         if (ret || !write)
3551                 return ret;
3552
3553         max_threads = threads;
3554
3555         return 0;
3556 }