kernel/fork.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/kernel/fork.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  */
   7
   8 /*
   9  *  'fork.c' contains the help-routines for the 'fork' system call
  10  * (see also entry.S and others).
  11  * Fork is rather simple, once you get the hang of it, but the memory
  12  * management can be a bitch. See 'mm/memory.c': 'copy_page_range()'
  13  */
  14
  15 #include <linux/anon_inodes.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sched/autogroup.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/coredump.h>
  20 #include <linux/sched/user.h>
  21 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  22 #include <linux/sched/stat.h>
  23 #include <linux/sched/task.h>
  24 #include <linux/sched/task_stack.h>
  25 #include <linux/sched/cputime.h>
  26 #include <linux/seq_file.h>
  27 #include <linux/rtmutex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/unistd.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/completion.h>
  33 #include <linux/personality.h>
  34 #include <linux/mempolicy.h>
  35 #include <linux/sem.h>
  36 #include <linux/file.h>
  37 #include <linux/fdtable.h>
  38 #include <linux/iocontext.h>
  39 #include <linux/key.h>
  40 #include <linux/kmsan.h>
  41 #include <linux/binfmts.h>
  42 #include <linux/mman.h>
  43 #include <linux/mmu_notifier.h>
  44 #include <linux/fs.h>
  45 #include <linux/mm.h>
  46 #include <linux/mm_inline.h>
  47 #include <linux/nsproxy.h>
  48 #include <linux/capability.h>
  49 #include <linux/cpu.h>
  50 #include <linux/cgroup.h>
  51 #include <linux/security.h>
  52 #include <linux/hugetlb.h>
  53 #include <linux/seccomp.h>
  54 #include <linux/swap.h>
  55 #include <linux/syscalls.h>
  56 #include <linux/jiffies.h>
  57 #include <linux/futex.h>
  58 #include <linux/compat.h>
  59 #include <linux/kthread.h>
  60 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  61 #include <linux/rcupdate.h>
  62 #include <linux/ptrace.h>
  63 #include <linux/mount.h>
  64 #include <linux/audit.h>
  65 #include <linux/memcontrol.h>
  66 #include <linux/ftrace.h>
  67 #include <linux/proc_fs.h>
  68 #include <linux/profile.h>
  69 #include <linux/rmap.h>
  70 #include <linux/ksm.h>
  71 #include <linux/acct.h>
  72 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  73 #include <linux/tsacct_kern.h>
  74 #include <linux/cn_proc.h>
  75 #include <linux/freezer.h>
  76 #include <linux/delayacct.h>
  77 #include <linux/taskstats_kern.h>
  78 #include <linux/tty.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/magic.h>
  81 #include <linux/perf_event.h>
  82 #include <linux/posix-timers.h>
  83 #include <linux/user-return-notifier.h>
  84 #include <linux/oom.h>
  85 #include <linux/khugepaged.h>
  86 #include <linux/signalfd.h>
  87 #include <linux/uprobes.h>
  88 #include <linux/aio.h>
  89 #include <linux/compiler.h>
  90 #include <linux/sysctl.h>
  91 #include <linux/kcov.h>
  92 #include <linux/livepatch.h>
  93 #include <linux/thread_info.h>
  94 #include <linux/stackleak.h>
  95 #include <linux/kasan.h>
  96 #include <linux/scs.h>
  97 #include <linux/io_uring.h>
  98 #include <linux/bpf.h>
  99 #include <linux/stackprotector.h>
 100 #include <linux/user_events.h>
 101 #include <linux/iommu.h>
 102
 103 #include <asm/pgalloc.h>
 104 #include <linux/uaccess.h>
 105 #include <asm/mmu_context.h>
 106 #include <asm/cacheflush.h>
 107 #include <asm/tlbflush.h>
 108
 109 #include <trace/events/sched.h>
 110
 111 #define CREATE_TRACE_POINTS
 112 #include <trace/events/task.h>
 113
 114 /*
 115  * Minimum number of threads to boot the kernel
 116  */
 117 #define MIN_THREADS 20
 118
 119 /*
 120  * Maximum number of threads
 121  */
 122 #define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK
 123
 124 /*
 125  * Protected counters by write_lock_irq(&tasklist_lock)
 126  */
 127 unsigned long total_forks;      /* Handle normal Linux uptimes. */
 128 int nr_threads;                 /* The idle threads do not count.. */
 129
 130 static int max_threads;         /* tunable limit on nr_threads */
 131
 132 #define NAMED_ARRAY_INDEX(x)    [x] = __stringify(x)
 133
 134 static const char * const resident_page_types[] = {
 135         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_FILEPAGES),
 136         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_ANONPAGES),
 137         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SWAPENTS),
 138         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SHMEMPAGES),
 139 };
 140
 141 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, process_counts) = 0;
 142
 143 __cacheline_aligned DEFINE_RWLOCK(tasklist_lock);  /* outer */
 144
 145 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
 146 int lockdep_tasklist_lock_is_held(void)
 147 {
 148         return lockdep_is_held(&tasklist_lock);
 149 }
 150 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_tasklist_lock_is_held);
 151 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
 152
 153 int nr_processes(void)
 154 {
 155         int cpu;
 156         int total = 0;
 157
 158         for_each_possible_cpu(cpu)
 159                 total += per_cpu(process_counts, cpu);
 160
 161         return total;
 162 }
 163
 164 void __weak arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
 165 {
 166 }
 167
 168 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
 169 static struct kmem_cache *task_struct_cachep;
 170
 171 static inline struct task_struct *alloc_task_struct_node(int node)
 172 {
 173         return kmem_cache_alloc_node(task_struct_cachep, GFP_KERNEL, node);
 174 }
 175
 176 static inline void free_task_struct(struct task_struct *tsk)
 177 {
 178         kmem_cache_free(task_struct_cachep, tsk);
 179 }
 180 #endif
 181
 182 #ifndef CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR
 183
 184 /*
 185  * Allocate pages if THREAD_SIZE is >= PAGE_SIZE, otherwise use a
 186  * kmemcache based allocator.
 187  */
 188 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)
 189
 190 #  ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 191 /*
 192  * vmalloc() is a bit slow, and calling vfree() enough times will force a TLB
 193  * flush.  Try to minimize the number of calls by caching stacks.
 194  */
 195 #define NR_CACHED_STACKS 2
 196 static DEFINE_PER_CPU(struct vm_struct *, cached_stacks[NR_CACHED_STACKS]);
 197
 198 struct vm_stack {
 199         struct rcu_head rcu;
 200         struct vm_struct *stack_vm_area;
 201 };
 202
 203 static bool try_release_thread_stack_to_cache(struct vm_struct *vm)
 204 {
 205         unsigned int i;
 206
 207         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 208                 if (this_cpu_cmpxchg(cached_stacks[i], NULL, vm) != NULL)
 209                         continue;
 210                 return true;
 211         }
 212         return false;
 213 }
 214
 215 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 216 {
 217         struct vm_stack *vm_stack = container_of(rh, struct vm_stack, rcu);
 218
 219         if (try_release_thread_stack_to_cache(vm_stack->stack_vm_area))
 220                 return;
 221
 222         vfree(vm_stack);
 223 }
 224
 225 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 226 {
 227         struct vm_stack *vm_stack = tsk->stack;
 228
 229         vm_stack->stack_vm_area = tsk->stack_vm_area;
 230         call_rcu(&vm_stack->rcu, thread_stack_free_rcu);
 231 }
 232
 233 static int free_vm_stack_cache(unsigned int cpu)
 234 {
 235         struct vm_struct **cached_vm_stacks = per_cpu_ptr(cached_stacks, cpu);
 236         int i;
 237
 238         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 239                 struct vm_struct *vm_stack = cached_vm_stacks[i];
 240
 241                 if (!vm_stack)
 242                         continue;
 243
 244                 vfree(vm_stack->addr);
 245                 cached_vm_stacks[i] = NULL;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static int memcg_charge_kernel_stack(struct vm_struct *vm)
 252 {
 253         int i;
 254         int ret;
 255         int nr_charged = 0;
 256
 257         BUG_ON(vm->nr_pages != THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
 258
 259         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++) {
 260                 ret = memcg_kmem_charge_page(vm->pages[i], GFP_KERNEL, 0);
 261                 if (ret)
 262                         goto err;
 263                 nr_charged++;
 264         }
 265         return 0;
 266 err:
 267         for (i = 0; i < nr_charged; i++)
 268                 memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 269         return ret;
 270 }
 271
 272 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 273 {
 274         struct vm_struct *vm;
 275         void *stack;
 276         int i;
 277
 278         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 279                 struct vm_struct *s;
 280
 281                 s = this_cpu_xchg(cached_stacks[i], NULL);
 282
 283                 if (!s)
 284                         continue;
 285
 286                 /* Reset stack metadata. */
 287                 kasan_unpoison_range(s->addr, THREAD_SIZE);
 288
 289                 stack = kasan_reset_tag(s->addr);
 290
 291                 /* Clear stale pointers from reused stack. */
 292                 memset(stack, 0, THREAD_SIZE);
 293
 294                 if (memcg_charge_kernel_stack(s)) {
 295                         vfree(s->addr);
 296                         return -ENOMEM;
 297                 }
 298
 299                 tsk->stack_vm_area = s;
 300                 tsk->stack = stack;
 301                 return 0;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Allocated stacks are cached and later reused by new threads,
 306          * so memcg accounting is performed manually on assigning/releasing
 307          * stacks to tasks. Drop __GFP_ACCOUNT.
 308          */
 309         stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 310                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 311                                      THREADINFO_GFP & ~__GFP_ACCOUNT,
 312                                      PAGE_KERNEL,
 313                                      0, node, __builtin_return_address(0));
 314         if (!stack)
 315                 return -ENOMEM;
 316
 317         vm = find_vm_area(stack);
 318         if (memcg_charge_kernel_stack(vm)) {
 319                 vfree(stack);
 320                 return -ENOMEM;
 321         }
 322         /*
 323          * We can't call find_vm_area() in interrupt context, and
 324          * free_thread_stack() can be called in interrupt context,
 325          * so cache the vm_struct.
 326          */
 327         tsk->stack_vm_area = vm;
 328         stack = kasan_reset_tag(stack);
 329         tsk->stack = stack;
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 334 {
 335         if (!try_release_thread_stack_to_cache(tsk->stack_vm_area))
 336                 thread_stack_delayed_free(tsk);
 337
 338         tsk->stack = NULL;
 339         tsk->stack_vm_area = NULL;
 340 }
 341
 342 #  else /* !CONFIG_VMAP_STACK */
 343
 344 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 345 {
 346         __free_pages(virt_to_page(rh), THREAD_SIZE_ORDER);
 347 }
 348
 349 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 350 {
 351         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 352
 353         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 354 }
 355
 356 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 357 {
 358         struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
 359                                              THREAD_SIZE_ORDER);
 360
 361         if (likely(page)) {
 362                 tsk->stack = kasan_reset_tag(page_address(page));
 363                 return 0;
 364         }
 365         return -ENOMEM;
 366 }
 367
 368 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 369 {
 370         thread_stack_delayed_free(tsk);
 371         tsk->stack = NULL;
 372 }
 373
 374 #  endif /* CONFIG_VMAP_STACK */
 375 # else /* !(THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)) */
 376
 377 static struct kmem_cache *thread_stack_cache;
 378
 379 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 380 {
 381         kmem_cache_free(thread_stack_cache, rh);
 382 }
 383
 384 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 385 {
 386         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 387
 388         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 389 }
 390
 391 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 392 {
 393         unsigned long *stack;
 394         stack = kmem_cache_alloc_node(thread_stack_cache, THREADINFO_GFP, node);
 395         stack = kasan_reset_tag(stack);
 396         tsk->stack = stack;
 397         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 398 }
 399
 400 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 401 {
 402         thread_stack_delayed_free(tsk);
 403         tsk->stack = NULL;
 404 }
 405
 406 void thread_stack_cache_init(void)
 407 {
 408         thread_stack_cache = kmem_cache_create_usercopy("thread_stack",
 409                                         THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, 0, 0,
 410                                         THREAD_SIZE, NULL);
 411         BUG_ON(thread_stack_cache == NULL);
 412 }
 413
 414 # endif /* THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK) */
 415 #else /* CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 416
 417 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 418 {
 419         unsigned long *stack;
 420
 421         stack = arch_alloc_thread_stack_node(tsk, node);
 422         tsk->stack = stack;
 423         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 424 }
 425
 426 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 427 {
 428         arch_free_thread_stack(tsk);
 429         tsk->stack = NULL;
 430 }
 431
 432 #endif /* !CONFIG_ARCH_THREAD_STACK_ALLOCATOR */
 433
 434 /* SLAB cache for signal_struct structures (tsk->signal) */
 435 static struct kmem_cache *signal_cachep;
 436
 437 /* SLAB cache for sighand_struct structures (tsk->sighand) */
 438 struct kmem_cache *sighand_cachep;
 439
 440 /* SLAB cache for files_struct structures (tsk->files) */
 441 struct kmem_cache *files_cachep;
 442
 443 /* SLAB cache for fs_struct structures (tsk->fs) */
 444 struct kmem_cache *fs_cachep;
 445
 446 /* SLAB cache for vm_area_struct structures */
 447 static struct kmem_cache *vm_area_cachep;
 448
 449 /* SLAB cache for mm_struct structures (tsk->mm) */
 450 static struct kmem_cache *mm_cachep;
 451
 452 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 453
 454 /* SLAB cache for vm_area_struct.lock */
 455 static struct kmem_cache *vma_lock_cachep;
 456
 457 static bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma)
 458 {
 459         vma->vm_lock = kmem_cache_alloc(vma_lock_cachep, GFP_KERNEL);
 460         if (!vma->vm_lock)
 461                 return false;
 462
 463         init_rwsem(&vma->vm_lock->lock);
 464         vma->vm_lock_seq = -1;
 465
 466         return true;
 467 }
 468
 469 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma)
 470 {
 471         kmem_cache_free(vma_lock_cachep, vma->vm_lock);
 472 }
 473
 474 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 475
 476 static inline bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma) { return true; }
 477 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma) {}
 478
 479 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 480
 481 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *mm)
 482 {
 483         struct vm_area_struct *vma;
 484
 485         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 486         if (!vma)
 487                 return NULL;
 488
 489         vma_init(vma, mm);
 490         if (!vma_lock_alloc(vma)) {
 491                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 492                 return NULL;
 493         }
 494
 495         return vma;
 496 }
 497
 498 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *orig)
 499 {
 500         struct vm_area_struct *new = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 501
 502         if (!new)
 503                 return NULL;
 504
 505         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_flags);
 506         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_file);
 507         /*
 508          * orig->shared.rb may be modified concurrently, but the clone
 509          * will be reinitialized.
 510          */
 511         data_race(memcpy(new, orig, sizeof(*new)));
 512         if (!vma_lock_alloc(new)) {
 513                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, new);
 514                 return NULL;
 515         }
 516         INIT_LIST_HEAD(&new->anon_vma_chain);
 517         vma_numab_state_init(new);
 518         dup_anon_vma_name(orig, new);
 519
 520         return new;
 521 }
 522
 523 void __vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 524 {
 525         vma_numab_state_free(vma);
 526         free_anon_vma_name(vma);
 527         vma_lock_free(vma);
 528         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 532 static void vm_area_free_rcu_cb(struct rcu_head *head)
 533 {
 534         struct vm_area_struct *vma = container_of(head, struct vm_area_struct,
 535                                                   vm_rcu);
 536
 537         /* The vma should not be locked while being destroyed. */
 538         VM_BUG_ON_VMA(rwsem_is_locked(&vma->vm_lock->lock), vma);
 539         __vm_area_free(vma);
 540 }
 541 #endif
 542
 543 void vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 544 {
 545 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 546         call_rcu(&vma->vm_rcu, vm_area_free_rcu_cb);
 547 #else
 548         __vm_area_free(vma);
 549 #endif
 550 }
 551
 552 static void account_kernel_stack(struct task_struct *tsk, int account)
 553 {
 554         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 555                 struct vm_struct *vm = task_stack_vm_area(tsk);
 556                 int i;
 557
 558                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 559                         mod_lruvec_page_state(vm->pages[i], NR_KERNEL_STACK_KB,
 560                                               account * (PAGE_SIZE / 1024));
 561         } else {
 562                 void *stack = task_stack_page(tsk);
 563
 564                 /* All stack pages are in the same node. */
 565                 mod_lruvec_kmem_state(stack, NR_KERNEL_STACK_KB,
 566                                       account * (THREAD_SIZE / 1024));
 567         }
 568 }
 569
 570 void exit_task_stack_account(struct task_struct *tsk)
 571 {
 572         account_kernel_stack(tsk, -1);
 573
 574         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 575                 struct vm_struct *vm;
 576                 int i;
 577
 578                 vm = task_stack_vm_area(tsk);
 579                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 580                         memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 581         }
 582 }
 583
 584 static void release_task_stack(struct task_struct *tsk)
 585 {
 586         if (WARN_ON(READ_ONCE(tsk->__state) != TASK_DEAD))
 587                 return;  /* Better to leak the stack than to free prematurely */
 588
 589         free_thread_stack(tsk);
 590 }
 591
 592 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 593 void put_task_stack(struct task_struct *tsk)
 594 {
 595         if (refcount_dec_and_test(&tsk->stack_refcount))
 596                 release_task_stack(tsk);
 597 }
 598 #endif
 599
 600 void free_task(struct task_struct *tsk)
 601 {
 602 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 603         WARN_ON_ONCE(tsk->seccomp.filter);
 604 #endif
 605         release_user_cpus_ptr(tsk);
 606         scs_release(tsk);
 607
 608 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 609         /*
 610          * The task is finally done with both the stack and thread_info,
 611          * so free both.
 612          */
 613         release_task_stack(tsk);
 614 #else
 615         /*
 616          * If the task had a separate stack allocation, it should be gone
 617          * by now.
 618          */
 619         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tsk->stack_refcount) != 0);
 620 #endif
 621         rt_mutex_debug_task_free(tsk);
 622         ftrace_graph_exit_task(tsk);
 623         arch_release_task_struct(tsk);
 624         if (tsk->flags & PF_KTHREAD)
 625                 free_kthread_struct(tsk);
 626         bpf_task_storage_free(tsk);
 627         free_task_struct(tsk);
 628 }
 629 EXPORT_SYMBOL(free_task);
 630
 631 static void dup_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 632 {
 633         struct file *exe_file;
 634
 635         exe_file = get_mm_exe_file(oldmm);
 636         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, exe_file);
 637         /*
 638          * We depend on the oldmm having properly denied write access to the
 639          * exe_file already.
 640          */
 641         if (exe_file && deny_write_access(exe_file))
 642                 pr_warn_once("deny_write_access() failed in %s\n", __func__);
 643 }
 644
 645 #ifdef CONFIG_MMU
 646 static __latent_entropy int dup_mmap(struct mm_struct *mm,
 647                                         struct mm_struct *oldmm)
 648 {
 649         struct vm_area_struct *mpnt, *tmp;
 650         int retval;
 651         unsigned long charge = 0;
 652         LIST_HEAD(uf);
 653         VMA_ITERATOR(old_vmi, oldmm, 0);
 654         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
 655
 656         uprobe_start_dup_mmap();
 657         if (mmap_write_lock_killable(oldmm)) {
 658                 retval = -EINTR;
 659                 goto fail_uprobe_end;
 660         }
 661         flush_cache_dup_mm(oldmm);
 662         uprobe_dup_mmap(oldmm, mm);
 663         /*
 664          * Not linked in yet - no deadlock potential:
 665          */
 666         mmap_write_lock_nested(mm, SINGLE_DEPTH_NESTING);
 667
 668         /* No ordering required: file already has been exposed. */
 669         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 670
 671         mm->total_vm = oldmm->total_vm;
 672         mm->data_vm = oldmm->data_vm;
 673         mm->exec_vm = oldmm->exec_vm;
 674         mm->stack_vm = oldmm->stack_vm;
 675
 676         retval = ksm_fork(mm, oldmm);
 677         if (retval)
 678                 goto out;
 679         khugepaged_fork(mm, oldmm);
 680
 681         retval = vma_iter_bulk_alloc(&vmi, oldmm->map_count);
 682         if (retval)
 683                 goto out;
 684
 685         mt_clear_in_rcu(vmi.mas.tree);
 686         for_each_vma(old_vmi, mpnt) {
 687                 struct file *file;
 688
 689                 vma_start_write(mpnt);
 690                 if (mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY) {
 691                         vm_stat_account(mm, mpnt->vm_flags, -vma_pages(mpnt));
 692                         continue;
 693                 }
 694                 charge = 0;
 695                 /*
 696                  * Don't duplicate many vmas if we've been oom-killed (for
 697                  * example)
 698                  */
 699                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 700                         retval = -EINTR;
 701                         goto loop_out;
 702                 }
 703                 if (mpnt->vm_flags & VM_ACCOUNT) {
 704                         unsigned long len = vma_pages(mpnt);
 705
 706                         if (security_vm_enough_memory_mm(oldmm, len)) /* sic */
 707                                 goto fail_nomem;
 708                         charge = len;
 709                 }
 710                 tmp = vm_area_dup(mpnt);
 711                 if (!tmp)
 712                         goto fail_nomem;
 713                 retval = vma_dup_policy(mpnt, tmp);
 714                 if (retval)
 715                         goto fail_nomem_policy;
 716                 tmp->vm_mm = mm;
 717                 retval = dup_userfaultfd(tmp, &uf);
 718                 if (retval)
 719                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 720                 if (tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK) {
 721                         /*
 722                          * VM_WIPEONFORK gets a clean slate in the child.
 723                          * Don't prepare anon_vma until fault since we don't
 724                          * copy page for current vma.
 725                          */
 726                         tmp->anon_vma = NULL;
 727                 } else if (anon_vma_fork(tmp, mpnt))
 728                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 729                 vm_flags_clear(tmp, VM_LOCKED_MASK);
 730                 file = tmp->vm_file;
 731                 if (file) {
 732                         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 733
 734                         get_file(file);
 735                         i_mmap_lock_write(mapping);
 736                         if (tmp->vm_flags & VM_SHARED)
 737                                 mapping_allow_writable(mapping);
 738                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 739                         /* insert tmp into the share list, just after mpnt */
 740                         vma_interval_tree_insert_after(tmp, mpnt,
 741                                         &mapping->i_mmap);
 742                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 743                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 744                 }
 745
 746                 /*
 747                  * Copy/update hugetlb private vma information.
 748                  */
 749                 if (is_vm_hugetlb_page(tmp))
 750                         hugetlb_dup_vma_private(tmp);
 751
 752                 /* Link the vma into the MT */
 753                 if (vma_iter_bulk_store(&vmi, tmp))
 754                         goto fail_nomem_vmi_store;
 755
 756                 mm->map_count++;
 757                 if (!(tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK))
 758                         retval = copy_page_range(tmp, mpnt);
 759
 760                 if (tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
 761                         tmp->vm_ops->open(tmp);
 762
 763                 if (retval)
 764                         goto loop_out;
 765         }
 766         /* a new mm has just been created */
 767         retval = arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 768 loop_out:
 769         vma_iter_free(&vmi);
 770         if (!retval)
 771                 mt_set_in_rcu(vmi.mas.tree);
 772 out:
 773         mmap_write_unlock(mm);
 774         flush_tlb_mm(oldmm);
 775         mmap_write_unlock(oldmm);
 776         dup_userfaultfd_complete(&uf);
 777 fail_uprobe_end:
 778         uprobe_end_dup_mmap();
 779         return retval;
 780
 781 fail_nomem_vmi_store:
 782         unlink_anon_vmas(tmp);
 783 fail_nomem_anon_vma_fork:
 784         mpol_put(vma_policy(tmp));
 785 fail_nomem_policy:
 786         vm_area_free(tmp);
 787 fail_nomem:
 788         retval = -ENOMEM;
 789         vm_unacct_memory(charge);
 790         goto loop_out;
 791 }
 792
 793 static inline int mm_alloc_pgd(struct mm_struct *mm)
 794 {
 795         mm->pgd = pgd_alloc(mm);
 796         if (unlikely(!mm->pgd))
 797                 return -ENOMEM;
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 static inline void mm_free_pgd(struct mm_struct *mm)
 802 {
 803         pgd_free(mm, mm->pgd);
 804 }
 805 #else
 806 static int dup_mmap(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 807 {
 808         mmap_write_lock(oldmm);
 809         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 810         mmap_write_unlock(oldmm);
 811         return 0;
 812 }
 813 #define mm_alloc_pgd(mm)        (0)
 814 #define mm_free_pgd(mm)
 815 #endif /* CONFIG_MMU */
 816
 817 static void check_mm(struct mm_struct *mm)
 818 {
 819         int i;
 820
 821         BUILD_BUG_ON_MSG(ARRAY_SIZE(resident_page_types) != NR_MM_COUNTERS,
 822                          "Please make sure 'struct resident_page_types[]' is updated as well");
 823
 824         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++) {
 825                 long x = percpu_counter_sum(&mm->rss_stat[i]);
 826
 827                 if (unlikely(x))
 828                         pr_alert("BUG: Bad rss-counter state mm:%p type:%s val:%ld\n",
 829                                  mm, resident_page_types[i], x);
 830         }
 831
 832         if (mm_pgtables_bytes(mm))
 833                 pr_alert("BUG: non-zero pgtables_bytes on freeing mm: %ld\n",
 834                                 mm_pgtables_bytes(mm));
 835
 836 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 837         VM_BUG_ON_MM(mm->pmd_huge_pte, mm);
 838 #endif
 839 }
 840
 841 #define allocate_mm()   (kmem_cache_alloc(mm_cachep, GFP_KERNEL))
 842 #define free_mm(mm)     (kmem_cache_free(mm_cachep, (mm)))
 843
 844 static void do_check_lazy_tlb(void *arg)
 845 {
 846         struct mm_struct *mm = arg;
 847
 848         WARN_ON_ONCE(current->active_mm == mm);
 849 }
 850
 851 static void do_shoot_lazy_tlb(void *arg)
 852 {
 853         struct mm_struct *mm = arg;
 854
 855         if (current->active_mm == mm) {
 856                 WARN_ON_ONCE(current->mm);
 857                 current->active_mm = &init_mm;
 858                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
 859         }
 860 }
 861
 862 static void cleanup_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
 863 {
 864         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MMU_LAZY_TLB_SHOOTDOWN)) {
 865                 /*
 866                  * In this case, lazy tlb mms are refounted and would not reach
 867                  * __mmdrop until all CPUs have switched away and mmdrop()ed.
 868                  */
 869                 return;
 870         }
 871
 872         /*
 873          * Lazy mm shootdown does not refcount "lazy tlb mm" usage, rather it
 874          * requires lazy mm users to switch to another mm when the refcount
 875          * drops to zero, before the mm is freed. This requires IPIs here to
 876          * switch kernel threads to init_mm.
 877          *
 878          * archs that use IPIs to flush TLBs can piggy-back that lazy tlb mm
 879          * switch with the final userspace teardown TLB flush which leaves the
 880          * mm lazy on this CPU but no others, reducing the need for additional
 881          * IPIs here. There are cases where a final IPI is still required here,
 882          * such as the final mmdrop being performed on a different CPU than the
 883          * one exiting, or kernel threads using the mm when userspace exits.
 884          *
 885          * IPI overheads have not found to be expensive, but they could be
 886          * reduced in a number of possible ways, for example (roughly
 887          * increasing order of complexity):
 888          * - The last lazy reference created by exit_mm() could instead switch
 889          *   to init_mm, however it's probable this will run on the same CPU
 890          *   immediately afterwards, so this may not reduce IPIs much.
 891          * - A batch of mms requiring IPIs could be gathered and freed at once.
 892          * - CPUs store active_mm where it can be remotely checked without a
 893          *   lock, to filter out false-positives in the cpumask.
 894          * - After mm_users or mm_count reaches zero, switching away from the
 895          *   mm could clear mm_cpumask to reduce some IPIs, perhaps together
 896          *   with some batching or delaying of the final IPIs.
 897          * - A delayed freeing and RCU-like quiescing sequence based on mm
 898          *   switching to avoid IPIs completely.
 899          */
 900         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), do_shoot_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 901         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM_SHOOT_LAZIES))
 902                 on_each_cpu(do_check_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 903 }
 904
 905 /*
 906  * Called when the last reference to the mm
 907  * is dropped: either by a lazy thread or by
 908  * mmput. Free the page directory and the mm.
 909  */
 910 void __mmdrop(struct mm_struct *mm)
 911 {
 912         int i;
 913
 914         BUG_ON(mm == &init_mm);
 915         WARN_ON_ONCE(mm == current->mm);
 916
 917         /* Ensure no CPUs are using this as their lazy tlb mm */
 918         cleanup_lazy_tlbs(mm);
 919
 920         WARN_ON_ONCE(mm == current->active_mm);
 921         mm_free_pgd(mm);
 922         destroy_context(mm);
 923         mmu_notifier_subscriptions_destroy(mm);
 924         check_mm(mm);
 925         put_user_ns(mm->user_ns);
 926         mm_pasid_drop(mm);
 927         mm_destroy_cid(mm);
 928
 929         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
 930                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[i]);
 931         free_mm(mm);
 932 }
 933 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmdrop);
 934
 935 static void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
 936 {
 937         struct mm_struct *mm;
 938
 939         mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
 940         __mmdrop(mm);
 941 }
 942
 943 static void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
 944 {
 945         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
 946                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
 947                 schedule_work(&mm->async_put_work);
 948         }
 949 }
 950
 951 static inline void free_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 952 {
 953         taskstats_tgid_free(sig);
 954         sched_autogroup_exit(sig);
 955         /*
 956          * __mmdrop is not safe to call from softirq context on x86 due to
 957          * pgd_dtor so postpone it to the async context
 958          */
 959         if (sig->oom_mm)
 960                 mmdrop_async(sig->oom_mm);
 961         kmem_cache_free(signal_cachep, sig);
 962 }
 963
 964 static inline void put_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 965 {
 966         if (refcount_dec_and_test(&sig->sigcnt))
 967                 free_signal_struct(sig);
 968 }
 969
 970 void __put_task_struct(struct task_struct *tsk)
 971 {
 972         WARN_ON(!tsk->exit_state);
 973         WARN_ON(refcount_read(&tsk->usage));
 974         WARN_ON(tsk == current);
 975
 976         io_uring_free(tsk);
 977         cgroup_free(tsk);
 978         task_numa_free(tsk, true);
 979         security_task_free(tsk);
 980         exit_creds(tsk);
 981         delayacct_tsk_free(tsk);
 982         put_signal_struct(tsk->signal);
 983         sched_core_free(tsk);
 984         free_task(tsk);
 985 }
 986 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct);
 987
 988 void __init __weak arch_task_cache_init(void) { }
 989
 990 /*
 991  * set_max_threads
 992  */
 993 static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
 994 {
 995         u64 threads;
 996         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
 997
 998         /*
 999          * The number of threads shall be limited such that the thread
1000          * structures may only consume a small part of the available memory.
1001          */
1002         if (fls64(nr_pages) + fls64(PAGE_SIZE) > 64)
1003                 threads = MAX_THREADS;
1004         else
1005                 threads = div64_u64((u64) nr_pages * (u64) PAGE_SIZE,
1006                                     (u64) THREAD_SIZE * 8UL);
1007
1008         if (threads > max_threads_suggested)
1009                 threads = max_threads_suggested;
1010
1011         max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1015 /* Initialized by the architecture: */
1016 int arch_task_struct_size __read_mostly;
1017 #endif
1018
1019 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1020 static void task_struct_whitelist(unsigned long *offset, unsigned long *size)
1021 {
1022         /* Fetch thread_struct whitelist for the architecture. */
1023         arch_thread_struct_whitelist(offset, size);
1024
1025         /*
1026          * Handle zero-sized whitelist or empty thread_struct, otherwise
1027          * adjust offset to position of thread_struct in task_struct.
1028          */
1029         if (unlikely(*size == 0))
1030                 *offset = 0;
1031         else
1032                 *offset += offsetof(struct task_struct, thread);
1033 }
1034 #endif /* CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR */
1035
1036 void __init fork_init(void)
1037 {
1038         int i;
1039 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ALLOCATOR
1040 #ifndef ARCH_MIN_TASKALIGN
1041 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      0
1042 #endif
1043         int align = max_t(int, L1_CACHE_BYTES, ARCH_MIN_TASKALIGN);
1044         unsigned long useroffset, usersize;
1045
1046         /* create a slab on which task_structs can be allocated */
1047         task_struct_whitelist(&useroffset, &usersize);
1048         task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct",
1049                         arch_task_struct_size, align,
1050                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
1051                         useroffset, usersize, NULL);
1052 #endif
1053
1054         /* do the arch specific task caches init */
1055         arch_task_cache_init();
1056
1057         set_max_threads(MAX_THREADS);
1058
1059         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2;
1060         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2;
1061         init_task.signal->rlim[RLIMIT_SIGPENDING] =
1062                 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC];
1063
1064         for (i = 0; i < UCOUNT_COUNTS; i++)
1065                 init_user_ns.ucount_max[i] = max_threads/2;
1066
1067         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_NPROC,      RLIM_INFINITY);
1068         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE,   RLIM_INFINITY);
1069         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_SIGPENDING, RLIM_INFINITY);
1070         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK,    RLIM_INFINITY);
1071
1072 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1073         cpuhp_setup_state(CPUHP_BP_PREPARE_DYN, "fork:vm_stack_cache",
1074                           NULL, free_vm_stack_cache);
1075 #endif
1076
1077         scs_init();
1078
1079         lockdep_init_task(&init_task);
1080         uprobes_init();
1081 }
1082
1083 int __weak arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst,
1084                                                struct task_struct *src)
1085 {
1086         *dst = *src;
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk)
1091 {
1092         unsigned long *stackend;
1093
1094         stackend = end_of_stack(tsk);
1095         *stackend = STACK_END_MAGIC;    /* for overflow detection */
1096 }
1097
1098 static struct task_struct *dup_task_struct(struct task_struct *orig, int node)
1099 {
1100         struct task_struct *tsk;
1101         int err;
1102
1103         if (node == NUMA_NO_NODE)
1104                 node = tsk_fork_get_node(orig);
1105         tsk = alloc_task_struct_node(node);
1106         if (!tsk)
1107                 return NULL;
1108
1109         err = arch_dup_task_struct(tsk, orig);
1110         if (err)
1111                 goto free_tsk;
1112
1113         err = alloc_thread_stack_node(tsk, node);
1114         if (err)
1115                 goto free_tsk;
1116
1117 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1118         refcount_set(&tsk->stack_refcount, 1);
1119 #endif
1120         account_kernel_stack(tsk, 1);
1121
1122         err = scs_prepare(tsk, node);
1123         if (err)
1124                 goto free_stack;
1125
1126 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1127         /*
1128          * We must handle setting up seccomp filters once we're under
1129          * the sighand lock in case orig has changed between now and
1130          * then. Until then, filter must be NULL to avoid messing up
1131          * the usage counts on the error path calling free_task.
1132          */
1133         tsk->seccomp.filter = NULL;
1134 #endif
1135
1136         setup_thread_stack(tsk, orig);
1137         clear_user_return_notifier(tsk);
1138         clear_tsk_need_resched(tsk);
1139         set_task_stack_end_magic(tsk);
1140         clear_syscall_work_syscall_user_dispatch(tsk);
1141
1142 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1143         tsk->stack_canary = get_random_canary();
1144 #endif
1145         if (orig->cpus_ptr == &orig->cpus_mask)
1146                 tsk->cpus_ptr = &tsk->cpus_mask;
1147         dup_user_cpus_ptr(tsk, orig, node);
1148
1149         /*
1150          * One for the user space visible state that goes away when reaped.
1151          * One for the scheduler.
1152          */
1153         refcount_set(&tsk->rcu_users, 2);
1154         /* One for the rcu users */
1155         refcount_set(&tsk->usage, 1);
1156 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1157         tsk->btrace_seq = 0;
1158 #endif
1159         tsk->splice_pipe = NULL;
1160         tsk->task_frag.page = NULL;
1161         tsk->wake_q.next = NULL;
1162         tsk->worker_private = NULL;
1163
1164         kcov_task_init(tsk);
1165         kmsan_task_create(tsk);
1166         kmap_local_fork(tsk);
1167
1168 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1169         tsk->fail_nth = 0;
1170 #endif
1171
1172 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1173         tsk->throttle_disk = NULL;
1174         tsk->use_memdelay = 0;
1175 #endif
1176
1177 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
1178         tsk->pasid_activated = 0;
1179 #endif
1180
1181 #ifdef CONFIG_MEMCG
1182         tsk->active_memcg = NULL;
1183 #endif
1184
1185 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
1186         tsk->reported_split_lock = 0;
1187 #endif
1188
1189 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1190         tsk->mm_cid = -1;
1191         tsk->last_mm_cid = -1;
1192         tsk->mm_cid_active = 0;
1193         tsk->migrate_from_cpu = -1;
1194 #endif
1195         return tsk;
1196
1197 free_stack:
1198         exit_task_stack_account(tsk);
1199         free_thread_stack(tsk);
1200 free_tsk:
1201         free_task_struct(tsk);
1202         return NULL;
1203 }
1204
1205 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(mmlist_lock);
1206
1207 static unsigned long default_dump_filter = MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT;
1208
1209 static int __init coredump_filter_setup(char *s)
1210 {
1211         default_dump_filter =
1212                 (simple_strtoul(s, NULL, 0) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT) &
1213                 MMF_DUMP_FILTER_MASK;
1214         return 1;
1215 }
1216
1217 __setup("coredump_filter=", coredump_filter_setup);
1218
1219 #include <linux/init_task.h>
1220
1221 static void mm_init_aio(struct mm_struct *mm)
1222 {
1223 #ifdef CONFIG_AIO
1224         spin_lock_init(&mm->ioctx_lock);
1225         mm->ioctx_table = NULL;
1226 #endif
1227 }
1228
1229 static __always_inline void mm_clear_owner(struct mm_struct *mm,
1230                                            struct task_struct *p)
1231 {
1232 #ifdef CONFIG_MEMCG
1233         if (mm->owner == p)
1234                 WRITE_ONCE(mm->owner, NULL);
1235 #endif
1236 }
1237
1238 static void mm_init_owner(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p)
1239 {
1240 #ifdef CONFIG_MEMCG
1241         mm->owner = p;
1242 #endif
1243 }
1244
1245 static void mm_init_uprobes_state(struct mm_struct *mm)
1246 {
1247 #ifdef CONFIG_UPROBES
1248         mm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1249 #endif
1250 }
1251
1252 static struct mm_struct *mm_init(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p,
1253         struct user_namespace *user_ns)
1254 {
1255         int i;
1256
1257         mt_init_flags(&mm->mm_mt, MM_MT_FLAGS);
1258         mt_set_external_lock(&mm->mm_mt, &mm->mmap_lock);
1259         atomic_set(&mm->mm_users, 1);
1260         atomic_set(&mm->mm_count, 1);
1261         seqcount_init(&mm->write_protect_seq);
1262         mmap_init_lock(mm);
1263         INIT_LIST_HEAD(&mm->mmlist);
1264 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
1265         mm->mm_lock_seq = 0;
1266 #endif
1267         mm_pgtables_bytes_init(mm);
1268         mm->map_count = 0;
1269         mm->locked_vm = 0;
1270         atomic64_set(&mm->pinned_vm, 0);
1271         memset(&mm->rss_stat, 0, sizeof(mm->rss_stat));
1272         spin_lock_init(&mm->page_table_lock);
1273         spin_lock_init(&mm->arg_lock);
1274         mm_init_cpumask(mm);
1275         mm_init_aio(mm);
1276         mm_init_owner(mm, p);
1277         mm_pasid_init(mm);
1278         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, NULL);
1279         mmu_notifier_subscriptions_init(mm);
1280         init_tlb_flush_pending(mm);
1281 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1282         mm->pmd_huge_pte = NULL;
1283 #endif
1284         mm_init_uprobes_state(mm);
1285         hugetlb_count_init(mm);
1286
1287         if (current->mm) {
1288                 mm->flags = current->mm->flags & MMF_INIT_MASK;
1289                 mm->def_flags = current->mm->def_flags & VM_INIT_DEF_MASK;
1290         } else {
1291                 mm->flags = default_dump_filter;
1292                 mm->def_flags = 0;
1293         }
1294
1295         if (mm_alloc_pgd(mm))
1296                 goto fail_nopgd;
1297
1298         if (init_new_context(p, mm))
1299                 goto fail_nocontext;
1300
1301         if (mm_alloc_cid(mm))
1302                 goto fail_cid;
1303
1304         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++)
1305                 if (percpu_counter_init(&mm->rss_stat[i], 0, GFP_KERNEL_ACCOUNT))
1306                         goto fail_pcpu;
1307
1308         mm->user_ns = get_user_ns(user_ns);
1309         lru_gen_init_mm(mm);
1310         return mm;
1311
1312 fail_pcpu:
1313         while (i > 0)
1314                 percpu_counter_destroy(&mm->rss_stat[--i]);
1315         mm_destroy_cid(mm);
1316 fail_cid:
1317         destroy_context(mm);
1318 fail_nocontext:
1319         mm_free_pgd(mm);
1320 fail_nopgd:
1321         free_mm(mm);
1322         return NULL;
1323 }
1324
1325 /*
1326  * Allocate and initialize an mm_struct.
1327  */
1328 struct mm_struct *mm_alloc(void)
1329 {
1330         struct mm_struct *mm;
1331
1332         mm = allocate_mm();
1333         if (!mm)
1334                 return NULL;
1335
1336         memset(mm, 0, sizeof(*mm));
1337         return mm_init(mm, current, current_user_ns());
1338 }
1339
1340 static inline void __mmput(struct mm_struct *mm)
1341 {
1342         VM_BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users));
1343
1344         uprobe_clear_state(mm);
1345         exit_aio(mm);
1346         ksm_exit(mm);
1347         khugepaged_exit(mm); /* must run before exit_mmap */
1348         exit_mmap(mm);
1349         mm_put_huge_zero_page(mm);
1350         set_mm_exe_file(mm, NULL);
1351         if (!list_empty(&mm->mmlist)) {
1352                 spin_lock(&mmlist_lock);
1353                 list_del(&mm->mmlist);
1354                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1355         }
1356         if (mm->binfmt)
1357                 module_put(mm->binfmt->module);
1358         lru_gen_del_mm(mm);
1359         mmdrop(mm);
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Decrement the use count and release all resources for an mm.
1364  */
1365 void mmput(struct mm_struct *mm)
1366 {
1367         might_sleep();
1368
1369         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users))
1370                 __mmput(mm);
1371 }
1372 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput);
1373
1374 #ifdef CONFIG_MMU
1375 static void mmput_async_fn(struct work_struct *work)
1376 {
1377         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct,
1378                                             async_put_work);
1379
1380         __mmput(mm);
1381 }
1382
1383 void mmput_async(struct mm_struct *mm)
1384 {
1385         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users)) {
1386                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmput_async_fn);
1387                 schedule_work(&mm->async_put_work);
1388         }
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput_async);
1391 #endif
1392
1393 /**
1394  * set_mm_exe_file - change a reference to the mm's executable file
1395  *
1396  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1397  *
1398  * Main users are mmput() and sys_execve(). Callers prevent concurrent
1399  * invocations: in mmput() nobody alive left, in execve task is single
1400  * threaded.
1401  *
1402  * Can only fail if new_exe_file != NULL.
1403  */
1404 int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1405 {
1406         struct file *old_exe_file;
1407
1408         /*
1409          * It is safe to dereference the exe_file without RCU as
1410          * this function is only called if nobody else can access
1411          * this mm -- see comment above for justification.
1412          */
1413         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1414
1415         if (new_exe_file) {
1416                 /*
1417                  * We expect the caller (i.e., sys_execve) to already denied
1418                  * write access, so this is unlikely to fail.
1419                  */
1420                 if (unlikely(deny_write_access(new_exe_file)))
1421                         return -EACCES;
1422                 get_file(new_exe_file);
1423         }
1424         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1425         if (old_exe_file) {
1426                 allow_write_access(old_exe_file);
1427                 fput(old_exe_file);
1428         }
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /**
1433  * replace_mm_exe_file - replace a reference to the mm's executable file
1434  *
1435  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe),
1436  * dealing with concurrent invocation and without grabbing the mmap lock in
1437  * write mode.
1438  *
1439  * Main user is sys_prctl(PR_SET_MM_MAP/EXE_FILE).
1440  */
1441 int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1442 {
1443         struct vm_area_struct *vma;
1444         struct file *old_exe_file;
1445         int ret = 0;
1446
1447         /* Forbid mm->exe_file change if old file still mapped. */
1448         old_exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1449         if (old_exe_file) {
1450                 VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
1451                 mmap_read_lock(mm);
1452                 for_each_vma(vmi, vma) {
1453                         if (!vma->vm_file)
1454                                 continue;
1455                         if (path_equal(&vma->vm_file->f_path,
1456                                        &old_exe_file->f_path)) {
1457                                 ret = -EBUSY;
1458                                 break;
1459                         }
1460                 }
1461                 mmap_read_unlock(mm);
1462                 fput(old_exe_file);
1463                 if (ret)
1464                         return ret;
1465         }
1466
1467         /* set the new file, lockless */
1468         ret = deny_write_access(new_exe_file);
1469         if (ret)
1470                 return -EACCES;
1471         get_file(new_exe_file);
1472
1473         old_exe_file = xchg(&mm->exe_file, new_exe_file);
1474         if (old_exe_file) {
1475                 /*
1476                  * Don't race with dup_mmap() getting the file and disallowing
1477                  * write access while someone might open the file writable.
1478                  */
1479                 mmap_read_lock(mm);
1480                 allow_write_access(old_exe_file);
1481                 fput(old_exe_file);
1482                 mmap_read_unlock(mm);
1483         }
1484         return 0;
1485 }
1486
1487 /**
1488  * get_mm_exe_file - acquire a reference to the mm's executable file
1489  *
1490  * Returns %NULL if mm has no associated executable file.
1491  * User must release file via fput().
1492  */
1493 struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm)
1494 {
1495         struct file *exe_file;
1496
1497         rcu_read_lock();
1498         exe_file = rcu_dereference(mm->exe_file);
1499         if (exe_file && !get_file_rcu(exe_file))
1500                 exe_file = NULL;
1501         rcu_read_unlock();
1502         return exe_file;
1503 }
1504
1505 /**
1506  * get_task_exe_file - acquire a reference to the task's executable file
1507  *
1508  * Returns %NULL if task's mm (if any) has no associated executable file or
1509  * this is a kernel thread with borrowed mm (see the comment above get_task_mm).
1510  * User must release file via fput().
1511  */
1512 struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task)
1513 {
1514         struct file *exe_file = NULL;
1515         struct mm_struct *mm;
1516
1517         task_lock(task);
1518         mm = task->mm;
1519         if (mm) {
1520                 if (!(task->flags & PF_KTHREAD))
1521                         exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1522         }
1523         task_unlock(task);
1524         return exe_file;
1525 }
1526
1527 /**
1528  * get_task_mm - acquire a reference to the task's mm
1529  *
1530  * Returns %NULL if the task has no mm.  Checks PF_KTHREAD (meaning
1531  * this kernel workthread has transiently adopted a user mm with use_mm,
1532  * to do its AIO) is not set and if so returns a reference to it, after
1533  * bumping up the use count.  User must release the mm via mmput()
1534  * after use.  Typically used by /proc and ptrace.
1535  */
1536 struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)
1537 {
1538         struct mm_struct *mm;
1539
1540         task_lock(task);
1541         mm = task->mm;
1542         if (mm) {
1543                 if (task->flags & PF_KTHREAD)
1544                         mm = NULL;
1545                 else
1546                         mmget(mm);
1547         }
1548         task_unlock(task);
1549         return mm;
1550 }
1551 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_task_mm);
1552
1553 struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode)
1554 {
1555         struct mm_struct *mm;
1556         int err;
1557
1558         err =  down_read_killable(&task->signal->exec_update_lock);
1559         if (err)
1560                 return ERR_PTR(err);
1561
1562         mm = get_task_mm(task);
1563         if (mm && mm != current->mm &&
1564                         !ptrace_may_access(task, mode)) {
1565                 mmput(mm);
1566                 mm = ERR_PTR(-EACCES);
1567         }
1568         up_read(&task->signal->exec_update_lock);
1569
1570         return mm;
1571 }
1572
1573 static void complete_vfork_done(struct task_struct *tsk)
1574 {
1575         struct completion *vfork;
1576
1577         task_lock(tsk);
1578         vfork = tsk->vfork_done;
1579         if (likely(vfork)) {
1580                 tsk->vfork_done = NULL;
1581                 complete(vfork);
1582         }
1583         task_unlock(tsk);
1584 }
1585
1586 static int wait_for_vfork_done(struct task_struct *child,
1587                                 struct completion *vfork)
1588 {
1589         unsigned int state = TASK_UNINTERRUPTIBLE|TASK_KILLABLE|TASK_FREEZABLE;
1590         int killed;
1591
1592         cgroup_enter_frozen();
1593         killed = wait_for_completion_state(vfork, state);
1594         cgroup_leave_frozen(false);
1595
1596         if (killed) {
1597                 task_lock(child);
1598                 child->vfork_done = NULL;
1599                 task_unlock(child);
1600         }
1601
1602         put_task_struct(child);
1603         return killed;
1604 }
1605
1606 /* Please note the differences between mmput and mm_release.
1607  * mmput is called whenever we stop holding onto a mm_struct,
1608  * error success whatever.
1609  *
1610  * mm_release is called after a mm_struct has been removed
1611  * from the current process.
1612  *
1613  * This difference is important for error handling, when we
1614  * only half set up a mm_struct for a new process and need to restore
1615  * the old one.  Because we mmput the new mm_struct before
1616  * restoring the old one. . .
1617  * Eric Biederman 10 January 1998
1618  */
1619 static void mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1620 {
1621         uprobe_free_utask(tsk);
1622
1623         /* Get rid of any cached register state */
1624         deactivate_mm(tsk, mm);
1625
1626         /*
1627          * Signal userspace if we're not exiting with a core dump
1628          * because we want to leave the value intact for debugging
1629          * purposes.
1630          */
1631         if (tsk->clear_child_tid) {
1632                 if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
1633                         /*
1634                          * We don't check the error code - if userspace has
1635                          * not set up a proper pointer then tough luck.
1636                          */
1637                         put_user(0, tsk->clear_child_tid);
1638                         do_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1639                                         1, NULL, NULL, 0, 0);
1640                 }
1641                 tsk->clear_child_tid = NULL;
1642         }
1643
1644         /*
1645          * All done, finally we can wake up parent and return this mm to him.
1646          * Also kthread_stop() uses this completion for synchronization.
1647          */
1648         if (tsk->vfork_done)
1649                 complete_vfork_done(tsk);
1650 }
1651
1652 void exit_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1653 {
1654         futex_exit_release(tsk);
1655         mm_release(tsk, mm);
1656 }
1657
1658 void exec_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1659 {
1660         futex_exec_release(tsk);
1661         mm_release(tsk, mm);
1662 }
1663
1664 /**
1665  * dup_mm() - duplicates an existing mm structure
1666  * @tsk: the task_struct with which the new mm will be associated.
1667  * @oldmm: the mm to duplicate.
1668  *
1669  * Allocates a new mm structure and duplicates the provided @oldmm structure
1670  * content into it.
1671  *
1672  * Return: the duplicated mm or NULL on failure.
1673  */
1674 static struct mm_struct *dup_mm(struct task_struct *tsk,
1675                                 struct mm_struct *oldmm)
1676 {
1677         struct mm_struct *mm;
1678         int err;
1679
1680         mm = allocate_mm();
1681         if (!mm)
1682                 goto fail_nomem;
1683
1684         memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
1685
1686         if (!mm_init(mm, tsk, mm->user_ns))
1687                 goto fail_nomem;
1688
1689         err = dup_mmap(mm, oldmm);
1690         if (err)
1691                 goto free_pt;
1692
1693         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1694         mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1695
1696         if (mm->binfmt && !try_module_get(mm->binfmt->module))
1697                 goto free_pt;
1698
1699         return mm;
1700
1701 free_pt:
1702         /* don't put binfmt in mmput, we haven't got module yet */
1703         mm->binfmt = NULL;
1704         mm_init_owner(mm, NULL);
1705         mmput(mm);
1706
1707 fail_nomem:
1708         return NULL;
1709 }
1710
1711 static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1712 {
1713         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1714
1715         tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
1716         tsk->nvcsw = tsk->nivcsw = 0;
1717 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1718         tsk->last_switch_count = tsk->nvcsw + tsk->nivcsw;
1719         tsk->last_switch_time = 0;
1720 #endif
1721
1722         tsk->mm = NULL;
1723         tsk->active_mm = NULL;
1724
1725         /*
1726          * Are we cloning a kernel thread?
1727          *
1728          * We need to steal a active VM for that..
1729          */
1730         oldmm = current->mm;
1731         if (!oldmm)
1732                 return 0;
1733
1734         if (clone_flags & CLONE_VM) {
1735                 mmget(oldmm);
1736                 mm = oldmm;
1737         } else {
1738                 mm = dup_mm(tsk, current->mm);
1739                 if (!mm)
1740                         return -ENOMEM;
1741         }
1742
1743         tsk->mm = mm;
1744         tsk->active_mm = mm;
1745         sched_mm_cid_fork(tsk);
1746         return 0;
1747 }
1748
1749 static int copy_fs(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1750 {
1751         struct fs_struct *fs = current->fs;
1752         if (clone_flags & CLONE_FS) {
1753                 /* tsk->fs is already what we want */
1754                 spin_lock(&fs->lock);
1755                 if (fs->in_exec) {
1756                         spin_unlock(&fs->lock);
1757                         return -EAGAIN;
1758                 }
1759                 fs->users++;
1760                 spin_unlock(&fs->lock);
1761                 return 0;
1762         }
1763         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1764         if (!tsk->fs)
1765                 return -ENOMEM;
1766         return 0;
1767 }
1768
1769 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1770                       int no_files)
1771 {
1772         struct files_struct *oldf, *newf;
1773         int error = 0;
1774
1775         /*
1776          * A background process may not have any files ...
1777          */
1778         oldf = current->files;
1779         if (!oldf)
1780                 goto out;
1781
1782         if (no_files) {
1783                 tsk->files = NULL;
1784                 goto out;
1785         }
1786
1787         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1788                 atomic_inc(&oldf->count);
1789                 goto out;
1790         }
1791
1792         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1793         if (!newf)
1794                 goto out;
1795
1796         tsk->files = newf;
1797         error = 0;
1798 out:
1799         return error;
1800 }
1801
1802 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1803 {
1804         struct sighand_struct *sig;
1805
1806         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1807                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1808                 return 0;
1809         }
1810         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1811         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1812         if (!sig)
1813                 return -ENOMEM;
1814
1815         refcount_set(&sig->count, 1);
1816         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1817         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1818         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1819
1820         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1821         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1822                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1823
1824         return 0;
1825 }
1826
1827 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1828 {
1829         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1830                 signalfd_cleanup(sighand);
1831                 /*
1832                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1833                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1834                  */
1835                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1836         }
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1841  */
1842 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1843 {
1844         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1845         unsigned long cpu_limit;
1846
1847         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1848         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1849 }
1850
1851 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1852 {
1853         struct signal_struct *sig;
1854
1855         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1856                 return 0;
1857
1858         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1859         tsk->signal = sig;
1860         if (!sig)
1861                 return -ENOMEM;
1862
1863         sig->nr_threads = 1;
1864         sig->quick_threads = 1;
1865         atomic_set(&sig->live, 1);
1866         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1867
1868         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1869         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1870         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1871
1872         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1873         sig->curr_target = tsk;
1874         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1875         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1876         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1877         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1878
1879 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1880         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1881         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1882         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1883 #endif
1884
1885         task_lock(current->group_leader);
1886         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1887         task_unlock(current->group_leader);
1888
1889         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1890
1891         tty_audit_fork(sig);
1892         sched_autogroup_fork(sig);
1893
1894         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1895         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1896
1897         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1898         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1899
1900         return 0;
1901 }
1902
1903 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1904 {
1905 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1906         /*
1907          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1908          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1909          * needed because this new task is not yet running and cannot
1910          * be racing exec.
1911          */
1912         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1913
1914         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1915         get_seccomp_filter(current);
1916         p->seccomp = current->seccomp;
1917
1918         /*
1919          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1920          * between the task_struct being duplicated and holding the
1921          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1922          */
1923         if (task_no_new_privs(current))
1924                 task_set_no_new_privs(p);
1925
1926         /*
1927          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1928          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1929          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1930          */
1931         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1932                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1933 #endif
1934 }
1935
1936 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1937 {
1938         current->clear_child_tid = tidptr;
1939
1940         return task_pid_vnr(current);
1941 }
1942
1943 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1944 {
1945         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1946 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1947         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1948         p->pi_top_task = NULL;
1949         p->pi_blocked_on = NULL;
1950 #endif
1951 }
1952
1953 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1954 {
1955         enum pid_type type;
1956
1957         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1958                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1959 }
1960
1961 static inline void
1962 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1963 {
1964         if (type == PIDTYPE_PID)
1965                 task->thread_pid = pid;
1966         else
1967                 task->signal->pids[type] = pid;
1968 }
1969
1970 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1971 {
1972 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1973         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1974         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1975         p->rcu_blocked_node = NULL;
1976         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1977 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1978 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1979         p->rcu_tasks_holdout = false;
1980         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1981         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1982 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1983 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1984         p->trc_reader_nesting = 0;
1985         p->trc_reader_special.s = 0;
1986         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1987         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1988 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1989 }
1990
1991 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1992 {
1993         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1994                 return file->private_data;
1995
1996         return ERR_PTR(-EBADF);
1997 }
1998
1999 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
2000 {
2001         struct pid *pid = file->private_data;
2002
2003         file->private_data = NULL;
2004         put_pid(pid);
2005         return 0;
2006 }
2007
2008 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2009 /**
2010  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2011  * @m: proc fdinfo file
2012  * @f: file referencing a pidfd
2013  *
2014  * Pid:
2015  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2016  * pid namespace of the procfs instance.
2017  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2018  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2019  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2020  * its pid namespace.
2021  *
2022  * NSpid:
2023  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2024  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2025  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2026  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2027  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2028  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2029  * entry and no others will be shown.
2030  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2031  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2032  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2033  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2034  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2035  * present between the pid namespaces:
2036  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2037  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2038  *   new pid namespace and mount procfs)
2039  * - create a process with a pidfd in ns1
2040  * - send pidfd from ns1 to ns2
2041  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2042  *   have exactly one entry, which is 0
2043  */
2044 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2045 {
2046         struct pid *pid = f->private_data;
2047         struct pid_namespace *ns;
2048         pid_t nr = -1;
2049
2050         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2051                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2052                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2053         }
2054
2055         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2056
2057 #ifdef CONFIG_PID_NS
2058         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2059         if (nr > 0) {
2060                 int i;
2061
2062                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2063                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2064                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2065                  * Start at one below the already printed level.
2066                  */
2067                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2068                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2069         }
2070 #endif
2071         seq_putc(m, '\n');
2072 }
2073 #endif
2074
2075 /*
2076  * Poll support for process exit notification.
2077  */
2078 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2079 {
2080         struct pid *pid = file->private_data;
2081         __poll_t poll_flags = 0;
2082
2083         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2084
2085         /*
2086          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2087          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2088          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2089          */
2090         if (thread_group_exited(pid))
2091                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2092
2093         return poll_flags;
2094 }
2095
2096 const struct file_operations pidfd_fops = {
2097         .release = pidfd_release,
2098         .poll = pidfd_poll,
2099 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2100         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2101 #endif
2102 };
2103
2104 /**
2105  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2106  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2107  * @flags: flags of the new @pidfd
2108  * @pidfd: the pidfd to return
2109  *
2110  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2111  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2112
2113  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2114  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2115  * pidfd file are prepared.
2116  *
2117  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2118  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2119  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2120  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2121  * respectively.
2122  *
2123  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2124  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2125  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2126  *
2127  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2128  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2129  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2130  *         last argument remains unchanged.
2131  */
2132 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2133 {
2134         int pidfd;
2135         struct file *pidfd_file;
2136
2137         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2138                 return -EINVAL;
2139
2140         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2141         if (pidfd < 0)
2142                 return pidfd;
2143
2144         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2145                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2146         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2147                 put_unused_fd(pidfd);
2148                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2149         }
2150         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2151         *ret = pidfd_file;
2152         return pidfd;
2153 }
2154
2155 /**
2156  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2157  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2158  * @flags: flags of the new @pidfd
2159  * @pidfd: the pidfd to return
2160  *
2161  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2162  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2163  *
2164  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2165  *
2166  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2167  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2168  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2169  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2170  * respectively.
2171  *
2172  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2173  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2174  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2175  *
2176  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2177  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2178  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2179  *         last argument remains unchanged.
2180  */
2181 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2182 {
2183         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2184                 return -EINVAL;
2185
2186         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2187 }
2188
2189 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2190 {
2191         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2192
2193         free_task(tsk);
2194 }
2195
2196 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2197 {
2198         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2199                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2200         else
2201                 free_task(tsk);
2202 }
2203
2204 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2205 {
2206         /* Skip if kernel thread */
2207         if (!tsk->mm)
2208                 return;
2209
2210         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2211         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2212                 return;
2213
2214         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2215         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2216         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2217         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2218         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2219         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2220         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2221 }
2222
2223 #ifdef CONFIG_RV
2224 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2225 {
2226         int i;
2227
2228         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2229                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2230 }
2231 #else
2232 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2233 #endif
2234
2235 /*
2236  * This creates a new process as a copy of the old one,
2237  * but does not actually start it yet.
2238  *
2239  * It copies the registers, and all the appropriate
2240  * parts of the process environment (as per the clone
2241  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2242  */
2243 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2244                                         struct pid *pid,
2245                                         int trace,
2246                                         int node,
2247                                         struct kernel_clone_args *args)
2248 {
2249         int pidfd = -1, retval;
2250         struct task_struct *p;
2251         struct multiprocess_signals delayed;
2252         struct file *pidfile = NULL;
2253         const u64 clone_flags = args->flags;
2254         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2255
2256         /*
2257          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2258          * namespace
2259          */
2260         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2261                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2262
2263         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2264                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2265
2266         /*
2267          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2268          * can only be started up within the thread group.
2269          */
2270         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2271                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2272
2273         /*
2274          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2275          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2276          * for various simplifications in other code.
2277          */
2278         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2279                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2280
2281         /*
2282          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2283          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2284          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2285          * from creating siblings.
2286          */
2287         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2288                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2289                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2290
2291         /*
2292          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2293          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2294          */
2295         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2296                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2297                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2298                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2299         }
2300
2301         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2302                 /*
2303                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2304                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2305                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2306                  */
2307                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2308                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2309         }
2310
2311         /*
2312          * Force any signals received before this point to be delivered
2313          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2314          * processes that happen during the fork and delay them so that
2315          * they appear to happen after the fork.
2316          */
2317         sigemptyset(&delayed.signal);
2318         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2319
2320         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2321         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2322                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2323         recalc_sigpending();
2324         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2325         retval = -ERESTARTNOINTR;
2326         if (task_sigpending(current))
2327                 goto fork_out;
2328
2329         retval = -ENOMEM;
2330         p = dup_task_struct(current, node);
2331         if (!p)
2332                 goto fork_out;
2333         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2334         if (args->kthread)
2335                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2336         if (args->user_worker) {
2337                 /*
2338                  * Mark us a user worker, and block any signal that isn't
2339                  * fatal or STOP
2340                  */
2341                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2342                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2343         }
2344         if (args->io_thread)
2345                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2346
2347         if (args->name)
2348                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2349
2350         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2351         /*
2352          * Clear TID on mm_release()?
2353          */
2354         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2355
2356         ftrace_graph_init_task(p);
2357
2358         rt_mutex_init_task(p);
2359
2360         lockdep_assert_irqs_enabled();
2361 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2362         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2363 #endif
2364         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2365         if (retval < 0)
2366                 goto bad_fork_free;
2367
2368         retval = -EAGAIN;
2369         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2370                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2371                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2372                         goto bad_fork_cleanup_count;
2373         }
2374         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2375
2376         /*
2377          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2378          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2379          * to stop root fork bombs.
2380          */
2381         retval = -EAGAIN;
2382         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2383                 goto bad_fork_cleanup_count;
2384
2385         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2386         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2387         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2388         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2389         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2390         rcu_copy_process(p);
2391         p->vfork_done = NULL;
2392         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2393
2394         init_sigpending(&p->pending);
2395
2396         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2397 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2398         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2399 #endif
2400         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2401
2402 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2403         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2404         p->vtime.starttime = 0;
2405         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2406 #endif
2407
2408 #ifdef CONFIG_IO_URING
2409         p->io_uring = NULL;
2410 #endif
2411
2412 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2413         memset(&p->rss_stat, 0, sizeof(p->rss_stat));
2414 #endif
2415
2416         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2417
2418 #ifdef CONFIG_PSI
2419         p->psi_flags = 0;
2420 #endif
2421
2422         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2423         acct_clear_integrals(p);
2424
2425         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2426
2427         p->io_context = NULL;
2428         audit_set_context(p, NULL);
2429         cgroup_fork(p);
2430         if (args->kthread) {
2431                 if (!set_kthread_struct(p))
2432                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2433         }
2434 #ifdef CONFIG_NUMA
2435         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2436         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2437                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2438                 p->mempolicy = NULL;
2439                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2440         }
2441 #endif
2442 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2443         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2444         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2445         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2446 #endif
2447 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2448         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2449         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2450         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2451         p->softirqs_enabled             = 1;
2452         p->softirq_context              = 0;
2453 #endif
2454
2455         p->pagefault_disabled = 0;
2456
2457 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2458         lockdep_init_task(p);
2459 #endif
2460
2461 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2462         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2463 #endif
2464 #ifdef CONFIG_BCACHE
2465         p->sequential_io        = 0;
2466         p->sequential_io_avg    = 0;
2467 #endif
2468 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2469         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2470         p->bpf_ctx = NULL;
2471 #endif
2472
2473         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2474         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2475         if (retval)
2476                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2477
2478         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2479         if (retval)
2480                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2481         retval = audit_alloc(p);
2482         if (retval)
2483                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2484         /* copy all the process information */
2485         shm_init_task(p);
2486         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2487         if (retval)
2488                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2489         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2490         if (retval)
2491                 goto bad_fork_cleanup_security;
2492         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2493         if (retval)
2494                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2495         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2496         if (retval)
2497                 goto bad_fork_cleanup_files;
2498         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2499         if (retval)
2500                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2501         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2502         if (retval)
2503                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2504         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2505         if (retval)
2506                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2507         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2508         if (retval)
2509                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2510         retval = copy_io(clone_flags, p);
2511         if (retval)
2512                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2513         retval = copy_thread(p, args);
2514         if (retval)
2515                 goto bad_fork_cleanup_io;
2516
2517         stackleak_task_init(p);
2518
2519         if (pid != &init_struct_pid) {
2520                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2521                                 args->set_tid_size);
2522                 if (IS_ERR(pid)) {
2523                         retval = PTR_ERR(pid);
2524                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2525                 }
2526         }
2527
2528         /*
2529          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2530          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2531          * if the fd table isn't shared).
2532          */
2533         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2534                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2535                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2536                 if (retval < 0)
2537                         goto bad_fork_free_pid;
2538                 pidfd = retval;
2539
2540                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2541                 if (retval)
2542                         goto bad_fork_put_pidfd;
2543         }
2544
2545 #ifdef CONFIG_BLOCK
2546         p->plug = NULL;
2547 #endif
2548         futex_init_task(p);
2549
2550         /*
2551          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2552          */
2553         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2554                 sas_ss_reset(p);
2555
2556         /*
2557          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2558          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2559          */
2560         user_disable_single_step(p);
2561         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2562 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2563         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2564 #endif
2565         clear_tsk_latency_tracing(p);
2566
2567         /* ok, now we should be set up.. */
2568         p->pid = pid_nr(pid);
2569         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2570                 p->group_leader = current->group_leader;
2571                 p->tgid = current->tgid;
2572         } else {
2573                 p->group_leader = p;
2574                 p->tgid = p->pid;
2575         }
2576
2577         p->nr_dirtied = 0;
2578         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2579         p->dirty_paused_when = 0;
2580
2581         p->pdeath_signal = 0;
2582         INIT_LIST_HEAD(&p->thread_group);
2583         p->task_works = NULL;
2584         clear_posix_cputimers_work(p);
2585
2586 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2587         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2588 #endif
2589 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2590         p->rethooks.first = NULL;
2591 #endif
2592
2593         /*
2594          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2595          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2596          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2597          * progress.
2598          */
2599         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2600         if (retval)
2601                 goto bad_fork_put_pidfd;
2602
2603         /*
2604          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2605          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2606          * becomes visible.
2607          *
2608          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2609          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2610          * runqueue.
2611          */
2612         sched_cgroup_fork(p, args);
2613
2614         /*
2615          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2616          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2617          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2618          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2619          * visible to the system.
2620          */
2621
2622         p->start_time = ktime_get_ns();
2623         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2624
2625         /*
2626          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2627          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2628          */
2629         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2630
2631         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2632         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2633                 p->real_parent = current->real_parent;
2634                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2635                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2636                         p->exit_signal = -1;
2637                 else
2638                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2639         } else {
2640                 p->real_parent = current;
2641                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2642                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2643         }
2644
2645         klp_copy_process(p);
2646
2647         sched_core_fork(p);
2648
2649         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2650
2651         rv_task_fork(p);
2652
2653         rseq_fork(p, clone_flags);
2654
2655         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2656         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2657                 retval = -ENOMEM;
2658                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2659         }
2660
2661         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2662         if (fatal_signal_pending(current)) {
2663                 retval = -EINTR;
2664                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2665         }
2666
2667         /* No more failure paths after this point. */
2668
2669         /*
2670          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2671          * before holding sighand lock.
2672          */
2673         copy_seccomp(p);
2674
2675         init_task_pid_links(p);
2676         if (likely(p->pid)) {
2677                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2678
2679                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2680                 if (thread_group_leader(p)) {
2681                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2682                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2683                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2684
2685                         if (is_child_reaper(pid)) {
2686                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2687                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2688                         }
2689                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2690                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2691                         /*
2692                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2693                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2694                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2695                          */
2696                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2697                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2698                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2699                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2700                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2701                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2702                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2703                         __this_cpu_inc(process_counts);
2704                 } else {
2705                         current->signal->nr_threads++;
2706                         current->signal->quick_threads++;
2707                         atomic_inc(&current->signal->live);
2708                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2709                         task_join_group_stop(p);
2710                         list_add_tail_rcu(&p->thread_group,
2711                                           &p->group_leader->thread_group);
2712                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2713                                           &p->signal->thread_head);
2714                 }
2715                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2716                 nr_threads++;
2717         }
2718         total_forks++;
2719         hlist_del_init(&delayed.node);
2720         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2721         syscall_tracepoint_update(p);
2722         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2723
2724         if (pidfile)
2725                 fd_install(pidfd, pidfile);
2726
2727         proc_fork_connector(p);
2728         sched_post_fork(p);
2729         cgroup_post_fork(p, args);
2730         perf_event_fork(p);
2731
2732         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2733         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2734         user_events_fork(p, clone_flags);
2735
2736         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2737
2738         return p;
2739
2740 bad_fork_cancel_cgroup:
2741         sched_core_free(p);
2742         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2743         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2744         cgroup_cancel_fork(p, args);
2745 bad_fork_put_pidfd:
2746         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2747                 fput(pidfile);
2748                 put_unused_fd(pidfd);
2749         }
2750 bad_fork_free_pid:
2751         if (pid != &init_struct_pid)
2752                 free_pid(pid);
2753 bad_fork_cleanup_thread:
2754         exit_thread(p);
2755 bad_fork_cleanup_io:
2756         if (p->io_context)
2757                 exit_io_context(p);
2758 bad_fork_cleanup_namespaces:
2759         exit_task_namespaces(p);
2760 bad_fork_cleanup_mm:
2761         if (p->mm) {
2762                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2763                 mmput(p->mm);
2764         }
2765 bad_fork_cleanup_signal:
2766         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2767                 free_signal_struct(p->signal);
2768 bad_fork_cleanup_sighand:
2769         __cleanup_sighand(p->sighand);
2770 bad_fork_cleanup_fs:
2771         exit_fs(p); /* blocking */
2772 bad_fork_cleanup_files:
2773         exit_files(p); /* blocking */
2774 bad_fork_cleanup_semundo:
2775         exit_sem(p);
2776 bad_fork_cleanup_security:
2777         security_task_free(p);
2778 bad_fork_cleanup_audit:
2779         audit_free(p);
2780 bad_fork_cleanup_perf:
2781         perf_event_free_task(p);
2782 bad_fork_cleanup_policy:
2783         lockdep_free_task(p);
2784 #ifdef CONFIG_NUMA
2785         mpol_put(p->mempolicy);
2786 #endif
2787 bad_fork_cleanup_delayacct:
2788         delayacct_tsk_free(p);
2789 bad_fork_cleanup_count:
2790         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2791         exit_creds(p);
2792 bad_fork_free:
2793         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2794         exit_task_stack_account(p);
2795         put_task_stack(p);
2796         delayed_free_task(p);
2797 fork_out:
2798         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2799         hlist_del_init(&delayed.node);
2800         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2801         return ERR_PTR(retval);
2802 }
2803
2804 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2805 {
2806         enum pid_type type;
2807
2808         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2809                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2810                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2811         }
2812 }
2813
2814 static int idle_dummy(void *dummy)
2815 {
2816         /* This function is never called */
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2821 {
2822         struct task_struct *task;
2823         struct kernel_clone_args args = {
2824                 .flags          = CLONE_VM,
2825                 .fn             = &idle_dummy,
2826                 .fn_arg         = NULL,
2827                 .kthread        = 1,
2828                 .idle           = 1,
2829         };
2830
2831         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2832         if (!IS_ERR(task)) {
2833                 init_idle_pids(task);
2834                 init_idle(task, cpu);
2835         }
2836
2837         return task;
2838 }
2839
2840 /*
2841  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2842  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2843  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2844  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2845  */
2846 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2847 {
2848         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2849                                 CLONE_IO;
2850         struct kernel_clone_args args = {
2851                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2852                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2853                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2854                 .fn             = fn,
2855                 .fn_arg         = arg,
2856                 .io_thread      = 1,
2857                 .user_worker    = 1,
2858         };
2859
2860         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2861 }
2862
2863 /*
2864  *  Ok, this is the main fork-routine.
2865  *
2866  * It copies the process, and if successful kick-starts
2867  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2868  *
2869  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2870  */
2871 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2872 {
2873         u64 clone_flags = args->flags;
2874         struct completion vfork;
2875         struct pid *pid;
2876         struct task_struct *p;
2877         int trace = 0;
2878         pid_t nr;
2879
2880         /*
2881          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2882          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2883          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2884          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2885          * them both point at the same memory location. Performing this check
2886          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2887          * to check for legacy clone().
2888          */
2889         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2890             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2891             (args->pidfd == args->parent_tid))
2892                 return -EINVAL;
2893
2894         /*
2895          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2896          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2897          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2898          * for the type of forking is enabled.
2899          */
2900         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2901                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2902                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2903                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2904                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2905                 else
2906                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2907
2908                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2909                         trace = 0;
2910         }
2911
2912         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2913         add_latent_entropy();
2914
2915         if (IS_ERR(p))
2916                 return PTR_ERR(p);
2917
2918         /*
2919          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2920          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2921          */
2922         trace_sched_process_fork(current, p);
2923
2924         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2925         nr = pid_vnr(pid);
2926
2927         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2928                 put_user(nr, args->parent_tid);
2929
2930         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2931                 p->vfork_done = &vfork;
2932                 init_completion(&vfork);
2933                 get_task_struct(p);
2934         }
2935
2936         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2937                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2938                 task_lock(p);
2939                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2940                 task_unlock(p);
2941         }
2942
2943         wake_up_new_task(p);
2944
2945         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2946         if (unlikely(trace))
2947                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2948
2949         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2950                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2951                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2952         }
2953
2954         put_pid(pid);
2955         return nr;
2956 }
2957
2958 /*
2959  * Create a kernel thread.
2960  */
2961 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2962                     unsigned long flags)
2963 {
2964         struct kernel_clone_args args = {
2965                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2966                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2967                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2968                 .fn             = fn,
2969                 .fn_arg         = arg,
2970                 .name           = name,
2971                 .kthread        = 1,
2972         };
2973
2974         return kernel_clone(&args);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * Create a user mode thread.
2979  */
2980 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2981 {
2982         struct kernel_clone_args args = {
2983                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2984                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2985                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2986                 .fn             = fn,
2987                 .fn_arg         = arg,
2988         };
2989
2990         return kernel_clone(&args);
2991 }
2992
2993 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2994 SYSCALL_DEFINE0(fork)
2995 {
2996 #ifdef CONFIG_MMU
2997         struct kernel_clone_args args = {
2998                 .exit_signal = SIGCHLD,
2999         };
3000
3001         return kernel_clone(&args);
3002 #else
3003         /* can not support in nommu mode */
3004         return -EINVAL;
3005 #endif
3006 }
3007 #endif
3008
3009 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
3010 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3011 {
3012         struct kernel_clone_args args = {
3013                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3014                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3015         };
3016
3017         return kernel_clone(&args);
3018 }
3019 #endif
3020
3021 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3022 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3023 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3024                  int __user *, parent_tidptr,
3025                  unsigned long, tls,
3026                  int __user *, child_tidptr)
3027 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3028 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3029                  int __user *, parent_tidptr,
3030                  int __user *, child_tidptr,
3031                  unsigned long, tls)
3032 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3033 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3034                 int, stack_size,
3035                 int __user *, parent_tidptr,
3036                 int __user *, child_tidptr,
3037                 unsigned long, tls)
3038 #else
3039 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3040                  int __user *, parent_tidptr,
3041                  int __user *, child_tidptr,
3042                  unsigned long, tls)
3043 #endif
3044 {
3045         struct kernel_clone_args args = {
3046                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3047                 .pidfd          = parent_tidptr,
3048                 .child_tid      = child_tidptr,
3049                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3050                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3051                 .stack          = newsp,
3052                 .tls            = tls,
3053         };
3054
3055         return kernel_clone(&args);
3056 }
3057 #endif
3058
3059 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3060
3061 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3062                                               struct clone_args __user *uargs,
3063                                               size_t usize)
3064 {
3065         int err;
3066         struct clone_args args;
3067         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3068
3069         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3070                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3071         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3072                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3073         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3074                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3075         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3076
3077         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3078                 return -E2BIG;
3079         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3080                 return -EINVAL;
3081
3082         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3083         if (err)
3084                 return err;
3085
3086         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3087                 return -EINVAL;
3088
3089         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3090                 return -EINVAL;
3091
3092         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3093                 return -EINVAL;
3094
3095         /*
3096          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3097          * it is a valid signal
3098          */
3099         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3100                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3101                 return -EINVAL;
3102
3103         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3104             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3105                 return -EINVAL;
3106
3107         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3108                 .flags          = args.flags,
3109                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3110                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3111                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3112                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3113                 .stack          = args.stack,
3114                 .stack_size     = args.stack_size,
3115                 .tls            = args.tls,
3116                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3117                 .cgroup         = args.cgroup,
3118         };
3119
3120         if (args.set_tid &&
3121                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3122                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3123                 return -EFAULT;
3124
3125         kargs->set_tid = kset_tid;
3126
3127         return 0;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3132  * @kargs: kernel clone args
3133  *
3134  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3135  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3136  * determine.
3137  */
3138 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3139 {
3140         if (kargs->stack == 0) {
3141                 if (kargs->stack_size > 0)
3142                         return false;
3143         } else {
3144                 if (kargs->stack_size == 0)
3145                         return false;
3146
3147                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3148                         return false;
3149
3150 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) && !defined(CONFIG_IA64)
3151                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3152 #endif
3153         }
3154
3155         return true;
3156 }
3157
3158 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3159 {
3160         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3161         if (kargs->flags &
3162             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3163                 return false;
3164
3165         /*
3166          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3167          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3168          */
3169         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3170                 return false;
3171
3172         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3173             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3174                 return false;
3175
3176         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3177             kargs->exit_signal)
3178                 return false;
3179
3180         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3181                 return false;
3182
3183         return true;
3184 }
3185
3186 /**
3187  * clone3 - create a new process with specific properties
3188  * @uargs: argument structure
3189  * @size:  size of @uargs
3190  *
3191  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3192  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3193  *
3194  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3195  *         On error, a negative errno number.
3196  */
3197 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3198 {
3199         int err;
3200
3201         struct kernel_clone_args kargs;
3202         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3203
3204         kargs.set_tid = set_tid;
3205
3206         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3207         if (err)
3208                 return err;
3209
3210         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3211                 return -EINVAL;
3212
3213         return kernel_clone(&kargs);
3214 }
3215 #endif
3216
3217 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3218 {
3219         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3220         int res;
3221
3222         read_lock(&tasklist_lock);
3223         leader = top = top->group_leader;
3224 down:
3225         for_each_thread(leader, parent) {
3226                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3227                         res = visitor(child, data);
3228                         if (res) {
3229                                 if (res < 0)
3230                                         goto out;
3231                                 leader = child;
3232                                 goto down;
3233                         }
3234 up:
3235                         ;
3236                 }
3237         }
3238
3239         if (leader != top) {
3240                 child = leader;
3241                 parent = child->real_parent;
3242                 leader = parent->group_leader;
3243                 goto up;
3244         }
3245 out:
3246         read_unlock(&tasklist_lock);
3247 }
3248
3249 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3250 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3251 #endif
3252
3253 static void sighand_ctor(void *data)
3254 {
3255         struct sighand_struct *sighand = data;
3256
3257         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3258         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3259 }
3260
3261 void __init mm_cache_init(void)
3262 {
3263         unsigned int mm_size;
3264
3265         /*
3266          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3267          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3268          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3269          */
3270         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3271
3272         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3273                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3274                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3275                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3276                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3277                         NULL);
3278 }
3279
3280 void __init proc_caches_init(void)
3281 {
3282         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3283                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3284                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3285                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3286         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3287                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3288                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3289                         NULL);
3290         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3291                         sizeof(struct files_struct), 0,
3292                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3293                         NULL);
3294         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3295                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3296                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3297                         NULL);
3298
3299         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3300 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3301         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3302 #endif
3303         mmap_init();
3304         nsproxy_cache_init();
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3309  */
3310 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3311 {
3312         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3313                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3314                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3315                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3316                                 CLONE_NEWTIME))
3317                 return -EINVAL;
3318         /*
3319          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3320          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3321          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3322          * CLONE_THREAD).
3323          */
3324         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3325                 if (!thread_group_empty(current))
3326                         return -EINVAL;
3327         }
3328         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3329                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3330                         return -EINVAL;
3331         }
3332         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3333                 if (!current_is_single_threaded())
3334                         return -EINVAL;
3335         }
3336
3337         return 0;
3338 }
3339
3340 /*
3341  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3342  */
3343 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3344 {
3345         struct fs_struct *fs = current->fs;
3346
3347         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3348                 return 0;
3349
3350         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3351         if (fs->users == 1)
3352                 return 0;
3353
3354         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3355         if (!*new_fsp)
3356                 return -ENOMEM;
3357
3358         return 0;
3359 }
3360
3361 /*
3362  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3363  */
3364 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3365                struct files_struct **new_fdp)
3366 {
3367         struct files_struct *fd = current->files;
3368         int error = 0;
3369
3370         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3371             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3372                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3373                 if (!*new_fdp)
3374                         return error;
3375         }
3376
3377         return 0;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3382  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3383  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3384  * because they modify an inactive task_struct that is being
3385  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3386  * task_struct.
3387  */
3388 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3389 {
3390         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3391         struct files_struct *new_fd = NULL;
3392         struct cred *new_cred = NULL;
3393         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3394         int do_sysvsem = 0;
3395         int err;
3396
3397         /*
3398          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3399          * and unshare the filesystem root and working directories.
3400          */
3401         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3402                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3403         /*
3404          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3405          */
3406         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3407                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3408         /*
3409          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3410          */
3411         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3412                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3413         /*
3414          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3415          */
3416         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3417                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3418
3419         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3420         if (err)
3421                 goto bad_unshare_out;
3422         /*
3423          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3424          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3425          * namespace are unreachable.
3426          */
3427         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3428                 do_sysvsem = 1;
3429         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3430         if (err)
3431                 goto bad_unshare_out;
3432         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3433         if (err)
3434                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3435         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3436         if (err)
3437                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3438         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3439                                          new_cred, new_fs);
3440         if (err)
3441                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3442
3443         if (new_cred) {
3444                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3445                 if (err)
3446                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3447         }
3448
3449         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3450                 if (do_sysvsem) {
3451                         /*
3452                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3453                          */
3454                         exit_sem(current);
3455                 }
3456                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3457                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3458                         exit_shm(current);
3459                         shm_init_task(current);
3460                 }
3461
3462                 if (new_nsproxy)
3463                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3464
3465                 task_lock(current);
3466
3467                 if (new_fs) {
3468                         fs = current->fs;
3469                         spin_lock(&fs->lock);
3470                         current->fs = new_fs;
3471                         if (--fs->users)
3472                                 new_fs = NULL;
3473                         else
3474                                 new_fs = fs;
3475                         spin_unlock(&fs->lock);
3476                 }
3477
3478                 if (new_fd)
3479                         swap(current->files, new_fd);
3480
3481                 task_unlock(current);
3482
3483                 if (new_cred) {
3484                         /* Install the new user namespace */
3485                         commit_creds(new_cred);
3486                         new_cred = NULL;
3487                 }
3488         }
3489
3490         perf_event_namespaces(current);
3491
3492 bad_unshare_cleanup_cred:
3493         if (new_cred)
3494                 put_cred(new_cred);
3495 bad_unshare_cleanup_fd:
3496         if (new_fd)
3497                 put_files_struct(new_fd);
3498
3499 bad_unshare_cleanup_fs:
3500         if (new_fs)
3501                 free_fs_struct(new_fs);
3502
3503 bad_unshare_out:
3504         return err;
3505 }
3506
3507 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3508 {
3509         return ksys_unshare(unshare_flags);
3510 }
3511
3512 /*
3513  *      Helper to unshare the files of the current task.
3514  *      We don't want to expose copy_files internals to
3515  *      the exec layer of the kernel.
3516  */
3517
3518 int unshare_files(void)
3519 {
3520         struct task_struct *task = current;
3521         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3522         int error;
3523
3524         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3525         if (error || !copy)
3526                 return error;
3527
3528         old = task->files;
3529         task_lock(task);
3530         task->files = copy;
3531         task_unlock(task);
3532         put_files_struct(old);
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3537                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3538 {
3539         struct ctl_table t;
3540         int ret;
3541         int threads = max_threads;
3542         int min = 1;
3543         int max = MAX_THREADS;
3544
3545         t = *table;
3546         t.data = &threads;
3547         t.extra1 = &min;
3548         t.extra2 = &max;
3549
3550         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3551         if (ret || !write)
3552                 return ret;
3553
3554         max_threads = threads;
3555
3556         return 0;
3557 }