kernel/fork.c

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