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/syscall_user_dispatch.h>
  57 #include <linux/jiffies.h>
  58 #include <linux/futex.h>
  59 #include <linux/compat.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  62 #include <linux/rcupdate.h>
  63 #include <linux/ptrace.h>
  64 #include <linux/mount.h>
  65 #include <linux/audit.h>
  66 #include <linux/memcontrol.h>
  67 #include <linux/ftrace.h>
  68 #include <linux/proc_fs.h>
  69 #include <linux/profile.h>
  70 #include <linux/rmap.h>
  71 #include <linux/ksm.h>
  72 #include <linux/acct.h>
  73 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  74 #include <linux/tsacct_kern.h>
  75 #include <linux/cn_proc.h>
  76 #include <linux/freezer.h>
  77 #include <linux/delayacct.h>
  78 #include <linux/taskstats_kern.h>
  79 #include <linux/tty.h>
  80 #include <linux/fs_struct.h>
  81 #include <linux/magic.h>
  82 #include <linux/perf_event.h>
  83 #include <linux/posix-timers.h>
  84 #include <linux/user-return-notifier.h>
  85 #include <linux/oom.h>
  86 #include <linux/khugepaged.h>
  87 #include <linux/signalfd.h>
  88 #include <linux/uprobes.h>
  89 #include <linux/aio.h>
  90 #include <linux/compiler.h>
  91 #include <linux/sysctl.h>
  92 #include <linux/kcov.h>
  93 #include <linux/livepatch.h>
  94 #include <linux/thread_info.h>
  95 #include <linux/stackleak.h>
  96 #include <linux/kasan.h>
  97 #include <linux/scs.h>
  98 #include <linux/io_uring.h>
  99 #include <linux/bpf.h>
 100 #include <linux/stackprotector.h>
 101 #include <linux/user_events.h>
 102 #include <linux/iommu.h>
 103 #include <linux/rseq.h>
 104
 105 #include <asm/pgalloc.h>
 106 #include <linux/uaccess.h>
 107 #include <asm/mmu_context.h>
 108 #include <asm/cacheflush.h>
 109 #include <asm/tlbflush.h>
 110
 111 #include <trace/events/sched.h>
 112
 113 #define CREATE_TRACE_POINTS
 114 #include <trace/events/task.h>
 115
 116 /*
 117  * Minimum number of threads to boot the kernel
 118  */
 119 #define MIN_THREADS 20
 120
 121 /*
 122  * Maximum number of threads
 123  */
 124 #define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK
 125
 126 /*
 127  * Protected counters by write_lock_irq(&tasklist_lock)
 128  */
 129 unsigned long total_forks;      /* Handle normal Linux uptimes. */
 130 int nr_threads;                 /* The idle threads do not count.. */
 131
 132 static int max_threads;         /* tunable limit on nr_threads */
 133
 134 #define NAMED_ARRAY_INDEX(x)    [x] = __stringify(x)
 135
 136 static const char * const resident_page_types[] = {
 137         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_FILEPAGES),
 138         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_ANONPAGES),
 139         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SWAPENTS),
 140         NAMED_ARRAY_INDEX(MM_SHMEMPAGES),
 141 };
 142
 143 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, process_counts) = 0;
 144
 145 __cacheline_aligned DEFINE_RWLOCK(tasklist_lock);  /* outer */
 146
 147 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
 148 int lockdep_tasklist_lock_is_held(void)
 149 {
 150         return lockdep_is_held(&tasklist_lock);
 151 }
 152 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_tasklist_lock_is_held);
 153 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
 154
 155 int nr_processes(void)
 156 {
 157         int cpu;
 158         int total = 0;
 159
 160         for_each_possible_cpu(cpu)
 161                 total += per_cpu(process_counts, cpu);
 162
 163         return total;
 164 }
 165
 166 void __weak arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
 167 {
 168 }
 169
 170 static struct kmem_cache *task_struct_cachep;
 171
 172 static inline struct task_struct *alloc_task_struct_node(int node)
 173 {
 174         return kmem_cache_alloc_node(task_struct_cachep, GFP_KERNEL, node);
 175 }
 176
 177 static inline void free_task_struct(struct task_struct *tsk)
 178 {
 179         kmem_cache_free(task_struct_cachep, tsk);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Allocate pages if THREAD_SIZE is >= PAGE_SIZE, otherwise use a
 184  * kmemcache based allocator.
 185  */
 186 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)
 187
 188 #  ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 189 /*
 190  * vmalloc() is a bit slow, and calling vfree() enough times will force a TLB
 191  * flush.  Try to minimize the number of calls by caching stacks.
 192  */
 193 #define NR_CACHED_STACKS 2
 194 static DEFINE_PER_CPU(struct vm_struct *, cached_stacks[NR_CACHED_STACKS]);
 195
 196 struct vm_stack {
 197         struct rcu_head rcu;
 198         struct vm_struct *stack_vm_area;
 199 };
 200
 201 static bool try_release_thread_stack_to_cache(struct vm_struct *vm)
 202 {
 203         unsigned int i;
 204
 205         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 206                 if (this_cpu_cmpxchg(cached_stacks[i], NULL, vm) != NULL)
 207                         continue;
 208                 return true;
 209         }
 210         return false;
 211 }
 212
 213 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 214 {
 215         struct vm_stack *vm_stack = container_of(rh, struct vm_stack, rcu);
 216
 217         if (try_release_thread_stack_to_cache(vm_stack->stack_vm_area))
 218                 return;
 219
 220         vfree(vm_stack);
 221 }
 222
 223 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 224 {
 225         struct vm_stack *vm_stack = tsk->stack;
 226
 227         vm_stack->stack_vm_area = tsk->stack_vm_area;
 228         call_rcu(&vm_stack->rcu, thread_stack_free_rcu);
 229 }
 230
 231 static int free_vm_stack_cache(unsigned int cpu)
 232 {
 233         struct vm_struct **cached_vm_stacks = per_cpu_ptr(cached_stacks, cpu);
 234         int i;
 235
 236         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 237                 struct vm_struct *vm_stack = cached_vm_stacks[i];
 238
 239                 if (!vm_stack)
 240                         continue;
 241
 242                 vfree(vm_stack->addr);
 243                 cached_vm_stacks[i] = NULL;
 244         }
 245
 246         return 0;
 247 }
 248
 249 static int memcg_charge_kernel_stack(struct vm_struct *vm)
 250 {
 251         int i;
 252         int ret;
 253         int nr_charged = 0;
 254
 255         BUG_ON(vm->nr_pages != THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
 256
 257         for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++) {
 258                 ret = memcg_kmem_charge_page(vm->pages[i], GFP_KERNEL, 0);
 259                 if (ret)
 260                         goto err;
 261                 nr_charged++;
 262         }
 263         return 0;
 264 err:
 265         for (i = 0; i < nr_charged; i++)
 266                 memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 271 {
 272         struct vm_struct *vm;
 273         void *stack;
 274         int i;
 275
 276         for (i = 0; i < NR_CACHED_STACKS; i++) {
 277                 struct vm_struct *s;
 278
 279                 s = this_cpu_xchg(cached_stacks[i], NULL);
 280
 281                 if (!s)
 282                         continue;
 283
 284                 /* Reset stack metadata. */
 285                 kasan_unpoison_range(s->addr, THREAD_SIZE);
 286
 287                 stack = kasan_reset_tag(s->addr);
 288
 289                 /* Clear stale pointers from reused stack. */
 290                 memset(stack, 0, THREAD_SIZE);
 291
 292                 if (memcg_charge_kernel_stack(s)) {
 293                         vfree(s->addr);
 294                         return -ENOMEM;
 295                 }
 296
 297                 tsk->stack_vm_area = s;
 298                 tsk->stack = stack;
 299                 return 0;
 300         }
 301
 302         /*
 303          * Allocated stacks are cached and later reused by new threads,
 304          * so memcg accounting is performed manually on assigning/releasing
 305          * stacks to tasks. Drop __GFP_ACCOUNT.
 306          */
 307         stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 308                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 309                                      THREADINFO_GFP & ~__GFP_ACCOUNT,
 310                                      PAGE_KERNEL,
 311                                      0, node, __builtin_return_address(0));
 312         if (!stack)
 313                 return -ENOMEM;
 314
 315         vm = find_vm_area(stack);
 316         if (memcg_charge_kernel_stack(vm)) {
 317                 vfree(stack);
 318                 return -ENOMEM;
 319         }
 320         /*
 321          * We can't call find_vm_area() in interrupt context, and
 322          * free_thread_stack() can be called in interrupt context,
 323          * so cache the vm_struct.
 324          */
 325         tsk->stack_vm_area = vm;
 326         stack = kasan_reset_tag(stack);
 327         tsk->stack = stack;
 328         return 0;
 329 }
 330
 331 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 332 {
 333         if (!try_release_thread_stack_to_cache(tsk->stack_vm_area))
 334                 thread_stack_delayed_free(tsk);
 335
 336         tsk->stack = NULL;
 337         tsk->stack_vm_area = NULL;
 338 }
 339
 340 #  else /* !CONFIG_VMAP_STACK */
 341
 342 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 343 {
 344         __free_pages(virt_to_page(rh), THREAD_SIZE_ORDER);
 345 }
 346
 347 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 348 {
 349         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 350
 351         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 352 }
 353
 354 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 355 {
 356         struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
 357                                              THREAD_SIZE_ORDER);
 358
 359         if (likely(page)) {
 360                 tsk->stack = kasan_reset_tag(page_address(page));
 361                 return 0;
 362         }
 363         return -ENOMEM;
 364 }
 365
 366 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 367 {
 368         thread_stack_delayed_free(tsk);
 369         tsk->stack = NULL;
 370 }
 371
 372 #  endif /* CONFIG_VMAP_STACK */
 373 # else /* !(THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK)) */
 374
 375 static struct kmem_cache *thread_stack_cache;
 376
 377 static void thread_stack_free_rcu(struct rcu_head *rh)
 378 {
 379         kmem_cache_free(thread_stack_cache, rh);
 380 }
 381
 382 static void thread_stack_delayed_free(struct task_struct *tsk)
 383 {
 384         struct rcu_head *rh = tsk->stack;
 385
 386         call_rcu(rh, thread_stack_free_rcu);
 387 }
 388
 389 static int alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
 390 {
 391         unsigned long *stack;
 392         stack = kmem_cache_alloc_node(thread_stack_cache, THREADINFO_GFP, node);
 393         stack = kasan_reset_tag(stack);
 394         tsk->stack = stack;
 395         return stack ? 0 : -ENOMEM;
 396 }
 397
 398 static void free_thread_stack(struct task_struct *tsk)
 399 {
 400         thread_stack_delayed_free(tsk);
 401         tsk->stack = NULL;
 402 }
 403
 404 void thread_stack_cache_init(void)
 405 {
 406         thread_stack_cache = kmem_cache_create_usercopy("thread_stack",
 407                                         THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, 0, 0,
 408                                         THREAD_SIZE, NULL);
 409         BUG_ON(thread_stack_cache == NULL);
 410 }
 411
 412 # endif /* THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE || defined(CONFIG_VMAP_STACK) */
 413
 414 /* SLAB cache for signal_struct structures (tsk->signal) */
 415 static struct kmem_cache *signal_cachep;
 416
 417 /* SLAB cache for sighand_struct structures (tsk->sighand) */
 418 struct kmem_cache *sighand_cachep;
 419
 420 /* SLAB cache for files_struct structures (tsk->files) */
 421 struct kmem_cache *files_cachep;
 422
 423 /* SLAB cache for fs_struct structures (tsk->fs) */
 424 struct kmem_cache *fs_cachep;
 425
 426 /* SLAB cache for vm_area_struct structures */
 427 static struct kmem_cache *vm_area_cachep;
 428
 429 /* SLAB cache for mm_struct structures (tsk->mm) */
 430 static struct kmem_cache *mm_cachep;
 431
 432 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 433
 434 /* SLAB cache for vm_area_struct.lock */
 435 static struct kmem_cache *vma_lock_cachep;
 436
 437 static bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma)
 438 {
 439         vma->vm_lock = kmem_cache_alloc(vma_lock_cachep, GFP_KERNEL);
 440         if (!vma->vm_lock)
 441                 return false;
 442
 443         init_rwsem(&vma->vm_lock->lock);
 444         vma->vm_lock_seq = -1;
 445
 446         return true;
 447 }
 448
 449 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma)
 450 {
 451         kmem_cache_free(vma_lock_cachep, vma->vm_lock);
 452 }
 453
 454 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 455
 456 static inline bool vma_lock_alloc(struct vm_area_struct *vma) { return true; }
 457 static inline void vma_lock_free(struct vm_area_struct *vma) {}
 458
 459 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
 460
 461 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *mm)
 462 {
 463         struct vm_area_struct *vma;
 464
 465         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 466         if (!vma)
 467                 return NULL;
 468
 469         vma_init(vma, mm);
 470         if (!vma_lock_alloc(vma)) {
 471                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 472                 return NULL;
 473         }
 474
 475         return vma;
 476 }
 477
 478 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *orig)
 479 {
 480         struct vm_area_struct *new = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 481
 482         if (!new)
 483                 return NULL;
 484
 485         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_flags);
 486         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(orig->vm_file);
 487         /*
 488          * orig->shared.rb may be modified concurrently, but the clone
 489          * will be reinitialized.
 490          */
 491         data_race(memcpy(new, orig, sizeof(*new)));
 492         if (!vma_lock_alloc(new)) {
 493                 kmem_cache_free(vm_area_cachep, new);
 494                 return NULL;
 495         }
 496         INIT_LIST_HEAD(&new->anon_vma_chain);
 497         vma_numab_state_init(new);
 498         dup_anon_vma_name(orig, new);
 499
 500         return new;
 501 }
 502
 503 void __vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 504 {
 505         vma_numab_state_free(vma);
 506         free_anon_vma_name(vma);
 507         vma_lock_free(vma);
 508         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
 509 }
 510
 511 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 512 static void vm_area_free_rcu_cb(struct rcu_head *head)
 513 {
 514         struct vm_area_struct *vma = container_of(head, struct vm_area_struct,
 515                                                   vm_rcu);
 516
 517         /* The vma should not be locked while being destroyed. */
 518         VM_BUG_ON_VMA(rwsem_is_locked(&vma->vm_lock->lock), vma);
 519         __vm_area_free(vma);
 520 }
 521 #endif
 522
 523 void vm_area_free(struct vm_area_struct *vma)
 524 {
 525 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
 526         call_rcu(&vma->vm_rcu, vm_area_free_rcu_cb);
 527 #else
 528         __vm_area_free(vma);
 529 #endif
 530 }
 531
 532 static void account_kernel_stack(struct task_struct *tsk, int account)
 533 {
 534         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 535                 struct vm_struct *vm = task_stack_vm_area(tsk);
 536                 int i;
 537
 538                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 539                         mod_lruvec_page_state(vm->pages[i], NR_KERNEL_STACK_KB,
 540                                               account * (PAGE_SIZE / 1024));
 541         } else {
 542                 void *stack = task_stack_page(tsk);
 543
 544                 /* All stack pages are in the same node. */
 545                 mod_lruvec_kmem_state(stack, NR_KERNEL_STACK_KB,
 546                                       account * (THREAD_SIZE / 1024));
 547         }
 548 }
 549
 550 void exit_task_stack_account(struct task_struct *tsk)
 551 {
 552         account_kernel_stack(tsk, -1);
 553
 554         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK)) {
 555                 struct vm_struct *vm;
 556                 int i;
 557
 558                 vm = task_stack_vm_area(tsk);
 559                 for (i = 0; i < THREAD_SIZE / PAGE_SIZE; i++)
 560                         memcg_kmem_uncharge_page(vm->pages[i], 0);
 561         }
 562 }
 563
 564 static void release_task_stack(struct task_struct *tsk)
 565 {
 566         if (WARN_ON(READ_ONCE(tsk->__state) != TASK_DEAD))
 567                 return;  /* Better to leak the stack than to free prematurely */
 568
 569         free_thread_stack(tsk);
 570 }
 571
 572 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 573 void put_task_stack(struct task_struct *tsk)
 574 {
 575         if (refcount_dec_and_test(&tsk->stack_refcount))
 576                 release_task_stack(tsk);
 577 }
 578 #endif
 579
 580 void free_task(struct task_struct *tsk)
 581 {
 582 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 583         WARN_ON_ONCE(tsk->seccomp.filter);
 584 #endif
 585         release_user_cpus_ptr(tsk);
 586         scs_release(tsk);
 587
 588 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
 589         /*
 590          * The task is finally done with both the stack and thread_info,
 591          * so free both.
 592          */
 593         release_task_stack(tsk);
 594 #else
 595         /*
 596          * If the task had a separate stack allocation, it should be gone
 597          * by now.
 598          */
 599         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tsk->stack_refcount) != 0);
 600 #endif
 601         rt_mutex_debug_task_free(tsk);
 602         ftrace_graph_exit_task(tsk);
 603         arch_release_task_struct(tsk);
 604         if (tsk->flags & PF_KTHREAD)
 605                 free_kthread_struct(tsk);
 606         bpf_task_storage_free(tsk);
 607         free_task_struct(tsk);
 608 }
 609 EXPORT_SYMBOL(free_task);
 610
 611 static void dup_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 612 {
 613         struct file *exe_file;
 614
 615         exe_file = get_mm_exe_file(oldmm);
 616         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, exe_file);
 617         /*
 618          * We depend on the oldmm having properly denied write access to the
 619          * exe_file already.
 620          */
 621         if (exe_file && deny_write_access(exe_file))
 622                 pr_warn_once("deny_write_access() failed in %s\n", __func__);
 623 }
 624
 625 #ifdef CONFIG_MMU
 626 static __latent_entropy int dup_mmap(struct mm_struct *mm,
 627                                         struct mm_struct *oldmm)
 628 {
 629         struct vm_area_struct *mpnt, *tmp;
 630         int retval;
 631         unsigned long charge = 0;
 632         LIST_HEAD(uf);
 633         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
 634
 635         uprobe_start_dup_mmap();
 636         if (mmap_write_lock_killable(oldmm)) {
 637                 retval = -EINTR;
 638                 goto fail_uprobe_end;
 639         }
 640         flush_cache_dup_mm(oldmm);
 641         uprobe_dup_mmap(oldmm, mm);
 642         /*
 643          * Not linked in yet - no deadlock potential:
 644          */
 645         mmap_write_lock_nested(mm, SINGLE_DEPTH_NESTING);
 646
 647         /* No ordering required: file already has been exposed. */
 648         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 649
 650         mm->total_vm = oldmm->total_vm;
 651         mm->data_vm = oldmm->data_vm;
 652         mm->exec_vm = oldmm->exec_vm;
 653         mm->stack_vm = oldmm->stack_vm;
 654
 655         retval = ksm_fork(mm, oldmm);
 656         if (retval)
 657                 goto out;
 658         khugepaged_fork(mm, oldmm);
 659
 660         /* Use __mt_dup() to efficiently build an identical maple tree. */
 661         retval = __mt_dup(&oldmm->mm_mt, &mm->mm_mt, GFP_KERNEL);
 662         if (unlikely(retval))
 663                 goto out;
 664
 665         mt_clear_in_rcu(vmi.mas.tree);
 666         for_each_vma(vmi, mpnt) {
 667                 struct file *file;
 668
 669                 vma_start_write(mpnt);
 670                 if (mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY) {
 671                         retval = vma_iter_clear_gfp(&vmi, mpnt->vm_start,
 672                                                     mpnt->vm_end, GFP_KERNEL);
 673                         if (retval)
 674                                 goto loop_out;
 675
 676                         vm_stat_account(mm, mpnt->vm_flags, -vma_pages(mpnt));
 677                         continue;
 678                 }
 679                 charge = 0;
 680                 /*
 681                  * Don't duplicate many vmas if we've been oom-killed (for
 682                  * example)
 683                  */
 684                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 685                         retval = -EINTR;
 686                         goto loop_out;
 687                 }
 688                 if (mpnt->vm_flags & VM_ACCOUNT) {
 689                         unsigned long len = vma_pages(mpnt);
 690
 691                         if (security_vm_enough_memory_mm(oldmm, len)) /* sic */
 692                                 goto fail_nomem;
 693                         charge = len;
 694                 }
 695                 tmp = vm_area_dup(mpnt);
 696                 if (!tmp)
 697                         goto fail_nomem;
 698                 retval = vma_dup_policy(mpnt, tmp);
 699                 if (retval)
 700                         goto fail_nomem_policy;
 701                 tmp->vm_mm = mm;
 702                 retval = dup_userfaultfd(tmp, &uf);
 703                 if (retval)
 704                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 705                 if (tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK) {
 706                         /*
 707                          * VM_WIPEONFORK gets a clean slate in the child.
 708                          * Don't prepare anon_vma until fault since we don't
 709                          * copy page for current vma.
 710                          */
 711                         tmp->anon_vma = NULL;
 712                 } else if (anon_vma_fork(tmp, mpnt))
 713                         goto fail_nomem_anon_vma_fork;
 714                 vm_flags_clear(tmp, VM_LOCKED_MASK);
 715                 file = tmp->vm_file;
 716                 if (file) {
 717                         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 718
 719                         get_file(file);
 720                         i_mmap_lock_write(mapping);
 721                         if (vma_is_shared_maywrite(tmp))
 722                                 mapping_allow_writable(mapping);
 723                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 724                         /* insert tmp into the share list, just after mpnt */
 725                         vma_interval_tree_insert_after(tmp, mpnt,
 726                                         &mapping->i_mmap);
 727                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 728                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 729                 }
 730
 731                 /*
 732                  * Copy/update hugetlb private vma information.
 733                  */
 734                 if (is_vm_hugetlb_page(tmp))
 735                         hugetlb_dup_vma_private(tmp);
 736
 737                 /*
 738                  * Link the vma into the MT. After using __mt_dup(), memory
 739                  * allocation is not necessary here, so it cannot fail.
 740                  */
 741                 vma_iter_bulk_store(&vmi, tmp);
 742
 743                 mm->map_count++;
 744                 if (!(tmp->vm_flags & VM_WIPEONFORK))
 745                         retval = copy_page_range(tmp, mpnt);
 746
 747                 if (tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
 748                         tmp->vm_ops->open(tmp);
 749
 750                 if (retval) {
 751                         mpnt = vma_next(&vmi);
 752                         goto loop_out;
 753                 }
 754         }
 755         /* a new mm has just been created */
 756         retval = arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 757 loop_out:
 758         vma_iter_free(&vmi);
 759         if (!retval) {
 760                 mt_set_in_rcu(vmi.mas.tree);
 761         } else if (mpnt) {
 762                 /*
 763                  * The entire maple tree has already been duplicated. If the
 764                  * mmap duplication fails, mark the failure point with
 765                  * XA_ZERO_ENTRY. In exit_mmap(), if this marker is encountered,
 766                  * stop releasing VMAs that have not been duplicated after this
 767                  * point.
 768                  */
 769                 mas_set_range(&vmi.mas, mpnt->vm_start, mpnt->vm_end - 1);
 770                 mas_store(&vmi.mas, XA_ZERO_ENTRY);
 771         }
 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_anon_vma_fork:
 782         mpol_put(vma_policy(tmp));
 783 fail_nomem_policy:
 784         vm_area_free(tmp);
 785 fail_nomem:
 786         retval = -ENOMEM;
 787         vm_unacct_memory(charge);
 788         goto loop_out;
 789 }
 790
 791 static inline int mm_alloc_pgd(struct mm_struct *mm)
 792 {
 793         mm->pgd = pgd_alloc(mm);
 794         if (unlikely(!mm->pgd))
 795                 return -ENOMEM;
 796         return 0;
 797 }
 798
 799 static inline void mm_free_pgd(struct mm_struct *mm)
 800 {
 801         pgd_free(mm, mm->pgd);
 802 }
 803 #else
 804 static int dup_mmap(struct mm_struct *mm, struct mm_struct *oldmm)
 805 {
 806         mmap_write_lock(oldmm);
 807         dup_mm_exe_file(mm, oldmm);
 808         mmap_write_unlock(oldmm);
 809         return 0;
 810 }
 811 #define mm_alloc_pgd(mm)        (0)
 812 #define mm_free_pgd(mm)
 813 #endif /* CONFIG_MMU */
 814
 815 static void check_mm(struct mm_struct *mm)
 816 {
 817         int i;
 818
 819         BUILD_BUG_ON_MSG(ARRAY_SIZE(resident_page_types) != NR_MM_COUNTERS,
 820                          "Please make sure 'struct resident_page_types[]' is updated as well");
 821
 822         for (i = 0; i < NR_MM_COUNTERS; i++) {
 823                 long x = percpu_counter_sum(&mm->rss_stat[i]);
 824
 825                 if (unlikely(x))
 826                         pr_alert("BUG: Bad rss-counter state mm:%p type:%s val:%ld\n",
 827                                  mm, resident_page_types[i], x);
 828         }
 829
 830         if (mm_pgtables_bytes(mm))
 831                 pr_alert("BUG: non-zero pgtables_bytes on freeing mm: %ld\n",
 832                                 mm_pgtables_bytes(mm));
 833
 834 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 835         VM_BUG_ON_MM(mm->pmd_huge_pte, mm);
 836 #endif
 837 }
 838
 839 #define allocate_mm()   (kmem_cache_alloc(mm_cachep, GFP_KERNEL))
 840 #define free_mm(mm)     (kmem_cache_free(mm_cachep, (mm)))
 841
 842 static void do_check_lazy_tlb(void *arg)
 843 {
 844         struct mm_struct *mm = arg;
 845
 846         WARN_ON_ONCE(current->active_mm == mm);
 847 }
 848
 849 static void do_shoot_lazy_tlb(void *arg)
 850 {
 851         struct mm_struct *mm = arg;
 852
 853         if (current->active_mm == mm) {
 854                 WARN_ON_ONCE(current->mm);
 855                 current->active_mm = &init_mm;
 856                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
 857         }
 858 }
 859
 860 static void cleanup_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
 861 {
 862         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MMU_LAZY_TLB_SHOOTDOWN)) {
 863                 /*
 864                  * In this case, lazy tlb mms are refounted and would not reach
 865                  * __mmdrop until all CPUs have switched away and mmdrop()ed.
 866                  */
 867                 return;
 868         }
 869
 870         /*
 871          * Lazy mm shootdown does not refcount "lazy tlb mm" usage, rather it
 872          * requires lazy mm users to switch to another mm when the refcount
 873          * drops to zero, before the mm is freed. This requires IPIs here to
 874          * switch kernel threads to init_mm.
 875          *
 876          * archs that use IPIs to flush TLBs can piggy-back that lazy tlb mm
 877          * switch with the final userspace teardown TLB flush which leaves the
 878          * mm lazy on this CPU but no others, reducing the need for additional
 879          * IPIs here. There are cases where a final IPI is still required here,
 880          * such as the final mmdrop being performed on a different CPU than the
 881          * one exiting, or kernel threads using the mm when userspace exits.
 882          *
 883          * IPI overheads have not found to be expensive, but they could be
 884          * reduced in a number of possible ways, for example (roughly
 885          * increasing order of complexity):
 886          * - The last lazy reference created by exit_mm() could instead switch
 887          *   to init_mm, however it's probable this will run on the same CPU
 888          *   immediately afterwards, so this may not reduce IPIs much.
 889          * - A batch of mms requiring IPIs could be gathered and freed at once.
 890          * - CPUs store active_mm where it can be remotely checked without a
 891          *   lock, to filter out false-positives in the cpumask.
 892          * - After mm_users or mm_count reaches zero, switching away from the
 893          *   mm could clear mm_cpumask to reduce some IPIs, perhaps together
 894          *   with some batching or delaying of the final IPIs.
 895          * - A delayed freeing and RCU-like quiescing sequence based on mm
 896          *   switching to avoid IPIs completely.
 897          */
 898         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), do_shoot_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 899         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM_SHOOT_LAZIES))
 900                 on_each_cpu(do_check_lazy_tlb, (void *)mm, 1);
 901 }
 902
 903 /*
 904  * Called when the last reference to the mm
 905  * is dropped: either by a lazy thread or by
 906  * mmput. Free the page directory and the mm.
 907  */
 908 void __mmdrop(struct mm_struct *mm)
 909 {
 910         BUG_ON(mm == &init_mm);
 911         WARN_ON_ONCE(mm == current->mm);
 912
 913         /* Ensure no CPUs are using this as their lazy tlb mm */
 914         cleanup_lazy_tlbs(mm);
 915
 916         WARN_ON_ONCE(mm == current->active_mm);
 917         mm_free_pgd(mm);
 918         destroy_context(mm);
 919         mmu_notifier_subscriptions_destroy(mm);
 920         check_mm(mm);
 921         put_user_ns(mm->user_ns);
 922         mm_pasid_drop(mm);
 923         mm_destroy_cid(mm);
 924         percpu_counter_destroy_many(mm->rss_stat, NR_MM_COUNTERS);
 925
 926         free_mm(mm);
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmdrop);
 929
 930 static void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
 931 {
 932         struct mm_struct *mm;
 933
 934         mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
 935         __mmdrop(mm);
 936 }
 937
 938 static void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
 939 {
 940         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
 941                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
 942                 schedule_work(&mm->async_put_work);
 943         }
 944 }
 945
 946 static inline void free_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 947 {
 948         taskstats_tgid_free(sig);
 949         sched_autogroup_exit(sig);
 950         /*
 951          * __mmdrop is not safe to call from softirq context on x86 due to
 952          * pgd_dtor so postpone it to the async context
 953          */
 954         if (sig->oom_mm)
 955                 mmdrop_async(sig->oom_mm);
 956         kmem_cache_free(signal_cachep, sig);
 957 }
 958
 959 static inline void put_signal_struct(struct signal_struct *sig)
 960 {
 961         if (refcount_dec_and_test(&sig->sigcnt))
 962                 free_signal_struct(sig);
 963 }
 964
 965 void __put_task_struct(struct task_struct *tsk)
 966 {
 967         WARN_ON(!tsk->exit_state);
 968         WARN_ON(refcount_read(&tsk->usage));
 969         WARN_ON(tsk == current);
 970
 971         io_uring_free(tsk);
 972         cgroup_free(tsk);
 973         task_numa_free(tsk, true);
 974         security_task_free(tsk);
 975         exit_creds(tsk);
 976         delayacct_tsk_free(tsk);
 977         put_signal_struct(tsk->signal);
 978         sched_core_free(tsk);
 979         free_task(tsk);
 980 }
 981 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct);
 982
 983 void __put_task_struct_rcu_cb(struct rcu_head *rhp)
 984 {
 985         struct task_struct *task = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
 986
 987         __put_task_struct(task);
 988 }
 989 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_task_struct_rcu_cb);
 990
 991 void __init __weak arch_task_cache_init(void) { }
 992
 993 /*
 994  * set_max_threads
 995  */
 996 static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
 997 {
 998         u64 threads;
 999         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
1000
1001         /*
1002          * The number of threads shall be limited such that the thread
1003          * structures may only consume a small part of the available memory.
1004          */
1005         if (fls64(nr_pages) + fls64(PAGE_SIZE) > 64)
1006                 threads = MAX_THREADS;
1007         else
1008                 threads = div64_u64((u64) nr_pages * (u64) PAGE_SIZE,
1009                                     (u64) THREAD_SIZE * 8UL);
1010
1011         if (threads > max_threads_suggested)
1012                 threads = max_threads_suggested;
1013
1014         max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1018 /* Initialized by the architecture: */
1019 int arch_task_struct_size __read_mostly;
1020 #endif
1021
1022 static void task_struct_whitelist(unsigned long *offset, unsigned long *size)
1023 {
1024         /* Fetch thread_struct whitelist for the architecture. */
1025         arch_thread_struct_whitelist(offset, size);
1026
1027         /*
1028          * Handle zero-sized whitelist or empty thread_struct, otherwise
1029          * adjust offset to position of thread_struct in task_struct.
1030          */
1031         if (unlikely(*size == 0))
1032                 *offset = 0;
1033         else
1034                 *offset += offsetof(struct task_struct, thread);
1035 }
1036
1037 void __init fork_init(void)
1038 {
1039         int i;
1040 #ifndef ARCH_MIN_TASKALIGN
1041 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      0
1042 #endif
1043         int align = max_t(int, L1_CACHE_BYTES, ARCH_MIN_TASKALIGN);
1044         unsigned long useroffset, usersize;
1045
1046         /* create a slab on which task_structs can be allocated */
1047         task_struct_whitelist(&useroffset, &usersize);
1048         task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct",
1049                         arch_task_struct_size, align,
1050                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
1051                         useroffset, usersize, NULL);
1052
1053         /* do the arch specific task caches init */
1054         arch_task_cache_init();
1055
1056         set_max_threads(MAX_THREADS);
1057
1058         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2;
1059         init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2;
1060         init_task.signal->rlim[RLIMIT_SIGPENDING] =
1061                 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC];
1062
1063         for (i = 0; i < UCOUNT_COUNTS; i++)
1064                 init_user_ns.ucount_max[i] = max_threads/2;
1065
1066         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_NPROC,      RLIM_INFINITY);
1067         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE,   RLIM_INFINITY);
1068         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_SIGPENDING, RLIM_INFINITY);
1069         set_userns_rlimit_max(&init_user_ns, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK,    RLIM_INFINITY);
1070
1071 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1072         cpuhp_setup_state(CPUHP_BP_PREPARE_DYN, "fork:vm_stack_cache",
1073                           NULL, free_vm_stack_cache);
1074 #endif
1075
1076         scs_init();
1077
1078         lockdep_init_task(&init_task);
1079         uprobes_init();
1080 }
1081
1082 int __weak arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst,
1083                                                struct task_struct *src)
1084 {
1085         *dst = *src;
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk)
1090 {
1091         unsigned long *stackend;
1092
1093         stackend = end_of_stack(tsk);
1094         *stackend = STACK_END_MAGIC;    /* for overflow detection */
1095 }
1096
1097 static struct task_struct *dup_task_struct(struct task_struct *orig, int node)
1098 {
1099         struct task_struct *tsk;
1100         int err;
1101
1102         if (node == NUMA_NO_NODE)
1103                 node = tsk_fork_get_node(orig);
1104         tsk = alloc_task_struct_node(node);
1105         if (!tsk)
1106                 return NULL;
1107
1108         err = arch_dup_task_struct(tsk, orig);
1109         if (err)
1110                 goto free_tsk;
1111
1112         err = alloc_thread_stack_node(tsk, node);
1113         if (err)
1114                 goto free_tsk;
1115
1116 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1117         refcount_set(&tsk->stack_refcount, 1);
1118 #endif
1119         account_kernel_stack(tsk, 1);
1120
1121         err = scs_prepare(tsk, node);
1122         if (err)
1123                 goto free_stack;
1124
1125 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1126         /*
1127          * We must handle setting up seccomp filters once we're under
1128          * the sighand lock in case orig has changed between now and
1129          * then. Until then, filter must be NULL to avoid messing up
1130          * the usage counts on the error path calling free_task.
1131          */
1132         tsk->seccomp.filter = NULL;
1133 #endif
1134
1135         setup_thread_stack(tsk, orig);
1136         clear_user_return_notifier(tsk);
1137         clear_tsk_need_resched(tsk);
1138         set_task_stack_end_magic(tsk);
1139         clear_syscall_work_syscall_user_dispatch(tsk);
1140
1141 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1142         tsk->stack_canary = get_random_canary();
1143 #endif
1144         if (orig->cpus_ptr == &orig->cpus_mask)
1145                 tsk->cpus_ptr = &tsk->cpus_mask;
1146         dup_user_cpus_ptr(tsk, orig, node);
1147
1148         /*
1149          * One for the user space visible state that goes away when reaped.
1150          * One for the scheduler.
1151          */
1152         refcount_set(&tsk->rcu_users, 2);
1153         /* One for the rcu users */
1154         refcount_set(&tsk->usage, 1);
1155 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1156         tsk->btrace_seq = 0;
1157 #endif
1158         tsk->splice_pipe = NULL;
1159         tsk->task_frag.page = NULL;
1160         tsk->wake_q.next = NULL;
1161         tsk->worker_private = NULL;
1162
1163         kcov_task_init(tsk);
1164         kmsan_task_create(tsk);
1165         kmap_local_fork(tsk);
1166
1167 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1168         tsk->fail_nth = 0;
1169 #endif
1170
1171 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1172         tsk->throttle_disk = NULL;
1173         tsk->use_memdelay = 0;
1174 #endif
1175
1176 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_CPU_PASID
1177         tsk->pasid_activated = 0;
1178 #endif
1179
1180 #ifdef CONFIG_MEMCG
1181         tsk->active_memcg = NULL;
1182 #endif
1183
1184 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
1185         tsk->reported_split_lock = 0;
1186 #endif
1187
1188 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1189         tsk->mm_cid = -1;
1190         tsk->last_mm_cid = -1;
1191         tsk->mm_cid_active = 0;
1192         tsk->migrate_from_cpu = -1;
1193 #endif
1194         return tsk;
1195
1196 free_stack:
1197         exit_task_stack_account(tsk);
1198         free_thread_stack(tsk);
1199 free_tsk:
1200         free_task_struct(tsk);
1201         return NULL;
1202 }
1203
1204 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(mmlist_lock);
1205
1206 static unsigned long default_dump_filter = MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT;
1207
1208 static int __init coredump_filter_setup(char *s)
1209 {
1210         default_dump_filter =
1211                 (simple_strtoul(s, NULL, 0) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT) &
1212                 MMF_DUMP_FILTER_MASK;
1213         return 1;
1214 }
1215
1216 __setup("coredump_filter=", coredump_filter_setup);
1217
1218 #include <linux/init_task.h>
1219
1220 static void mm_init_aio(struct mm_struct *mm)
1221 {
1222 #ifdef CONFIG_AIO
1223         spin_lock_init(&mm->ioctx_lock);
1224         mm->ioctx_table = NULL;
1225 #endif
1226 }
1227
1228 static __always_inline void mm_clear_owner(struct mm_struct *mm,
1229                                            struct task_struct *p)
1230 {
1231 #ifdef CONFIG_MEMCG
1232         if (mm->owner == p)
1233                 WRITE_ONCE(mm->owner, NULL);
1234 #endif
1235 }
1236
1237 static void mm_init_owner(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p)
1238 {
1239 #ifdef CONFIG_MEMCG
1240         mm->owner = p;
1241 #endif
1242 }
1243
1244 static void mm_init_uprobes_state(struct mm_struct *mm)
1245 {
1246 #ifdef CONFIG_UPROBES
1247         mm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1248 #endif
1249 }
1250
1251 static struct mm_struct *mm_init(struct mm_struct *mm, struct task_struct *p,
1252         struct user_namespace *user_ns)
1253 {
1254         mt_init_flags(&mm->mm_mt, MM_MT_FLAGS);
1255         mt_set_external_lock(&mm->mm_mt, &mm->mmap_lock);
1256         atomic_set(&mm->mm_users, 1);
1257         atomic_set(&mm->mm_count, 1);
1258         seqcount_init(&mm->write_protect_seq);
1259         mmap_init_lock(mm);
1260         INIT_LIST_HEAD(&mm->mmlist);
1261 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
1262         mm->mm_lock_seq = 0;
1263 #endif
1264         mm_pgtables_bytes_init(mm);
1265         mm->map_count = 0;
1266         mm->locked_vm = 0;
1267         atomic64_set(&mm->pinned_vm, 0);
1268         memset(&mm->rss_stat, 0, sizeof(mm->rss_stat));
1269         spin_lock_init(&mm->page_table_lock);
1270         spin_lock_init(&mm->arg_lock);
1271         mm_init_cpumask(mm);
1272         mm_init_aio(mm);
1273         mm_init_owner(mm, p);
1274         mm_pasid_init(mm);
1275         RCU_INIT_POINTER(mm->exe_file, NULL);
1276         mmu_notifier_subscriptions_init(mm);
1277         init_tlb_flush_pending(mm);
1278 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1279         mm->pmd_huge_pte = NULL;
1280 #endif
1281         mm_init_uprobes_state(mm);
1282         hugetlb_count_init(mm);
1283
1284         if (current->mm) {
1285                 mm->flags = mmf_init_flags(current->mm->flags);
1286                 mm->def_flags = current->mm->def_flags & VM_INIT_DEF_MASK;
1287         } else {
1288                 mm->flags = default_dump_filter;
1289                 mm->def_flags = 0;
1290         }
1291
1292         if (mm_alloc_pgd(mm))
1293                 goto fail_nopgd;
1294
1295         if (init_new_context(p, mm))
1296                 goto fail_nocontext;
1297
1298         if (mm_alloc_cid(mm))
1299                 goto fail_cid;
1300
1301         if (percpu_counter_init_many(mm->rss_stat, 0, GFP_KERNEL_ACCOUNT,
1302                                      NR_MM_COUNTERS))
1303                 goto fail_pcpu;
1304
1305         mm->user_ns = get_user_ns(user_ns);
1306         lru_gen_init_mm(mm);
1307         return mm;
1308
1309 fail_pcpu:
1310         mm_destroy_cid(mm);
1311 fail_cid:
1312         destroy_context(mm);
1313 fail_nocontext:
1314         mm_free_pgd(mm);
1315 fail_nopgd:
1316         free_mm(mm);
1317         return NULL;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * Allocate and initialize an mm_struct.
1322  */
1323 struct mm_struct *mm_alloc(void)
1324 {
1325         struct mm_struct *mm;
1326
1327         mm = allocate_mm();
1328         if (!mm)
1329                 return NULL;
1330
1331         memset(mm, 0, sizeof(*mm));
1332         return mm_init(mm, current, current_user_ns());
1333 }
1334
1335 static inline void __mmput(struct mm_struct *mm)
1336 {
1337         VM_BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users));
1338
1339         uprobe_clear_state(mm);
1340         exit_aio(mm);
1341         ksm_exit(mm);
1342         khugepaged_exit(mm); /* must run before exit_mmap */
1343         exit_mmap(mm);
1344         mm_put_huge_zero_page(mm);
1345         set_mm_exe_file(mm, NULL);
1346         if (!list_empty(&mm->mmlist)) {
1347                 spin_lock(&mmlist_lock);
1348                 list_del(&mm->mmlist);
1349                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1350         }
1351         if (mm->binfmt)
1352                 module_put(mm->binfmt->module);
1353         lru_gen_del_mm(mm);
1354         mmdrop(mm);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Decrement the use count and release all resources for an mm.
1359  */
1360 void mmput(struct mm_struct *mm)
1361 {
1362         might_sleep();
1363
1364         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users))
1365                 __mmput(mm);
1366 }
1367 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput);
1368
1369 #ifdef CONFIG_MMU
1370 static void mmput_async_fn(struct work_struct *work)
1371 {
1372         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct,
1373                                             async_put_work);
1374
1375         __mmput(mm);
1376 }
1377
1378 void mmput_async(struct mm_struct *mm)
1379 {
1380         if (atomic_dec_and_test(&mm->mm_users)) {
1381                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmput_async_fn);
1382                 schedule_work(&mm->async_put_work);
1383         }
1384 }
1385 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmput_async);
1386 #endif
1387
1388 /**
1389  * set_mm_exe_file - change a reference to the mm's executable file
1390  * @mm: The mm to change.
1391  * @new_exe_file: The new file to use.
1392  *
1393  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1394  *
1395  * Main users are mmput() and sys_execve(). Callers prevent concurrent
1396  * invocations: in mmput() nobody alive left, in execve it happens before
1397  * the new mm is made visible to anyone.
1398  *
1399  * Can only fail if new_exe_file != NULL.
1400  */
1401 int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1402 {
1403         struct file *old_exe_file;
1404
1405         /*
1406          * It is safe to dereference the exe_file without RCU as
1407          * this function is only called if nobody else can access
1408          * this mm -- see comment above for justification.
1409          */
1410         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1411
1412         if (new_exe_file) {
1413                 /*
1414                  * We expect the caller (i.e., sys_execve) to already denied
1415                  * write access, so this is unlikely to fail.
1416                  */
1417                 if (unlikely(deny_write_access(new_exe_file)))
1418                         return -EACCES;
1419                 get_file(new_exe_file);
1420         }
1421         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1422         if (old_exe_file) {
1423                 allow_write_access(old_exe_file);
1424                 fput(old_exe_file);
1425         }
1426         return 0;
1427 }
1428
1429 /**
1430  * replace_mm_exe_file - replace a reference to the mm's executable file
1431  * @mm: The mm to change.
1432  * @new_exe_file: The new file to use.
1433  *
1434  * This changes mm's executable file (shown as symlink /proc/[pid]/exe).
1435  *
1436  * Main user is sys_prctl(PR_SET_MM_MAP/EXE_FILE).
1437  */
1438 int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file)
1439 {
1440         struct vm_area_struct *vma;
1441         struct file *old_exe_file;
1442         int ret = 0;
1443
1444         /* Forbid mm->exe_file change if old file still mapped. */
1445         old_exe_file = get_mm_exe_file(mm);
1446         if (old_exe_file) {
1447                 VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
1448                 mmap_read_lock(mm);
1449                 for_each_vma(vmi, vma) {
1450                         if (!vma->vm_file)
1451                                 continue;
1452                         if (path_equal(&vma->vm_file->f_path,
1453                                        &old_exe_file->f_path)) {
1454                                 ret = -EBUSY;
1455                                 break;
1456                         }
1457                 }
1458                 mmap_read_unlock(mm);
1459                 fput(old_exe_file);
1460                 if (ret)
1461                         return ret;
1462         }
1463
1464         ret = deny_write_access(new_exe_file);
1465         if (ret)
1466                 return -EACCES;
1467         get_file(new_exe_file);
1468
1469         /* set the new file */
1470         mmap_write_lock(mm);
1471         old_exe_file = rcu_dereference_raw(mm->exe_file);
1472         rcu_assign_pointer(mm->exe_file, new_exe_file);
1473         mmap_write_unlock(mm);
1474
1475         if (old_exe_file) {
1476                 allow_write_access(old_exe_file);
1477                 fput(old_exe_file);
1478         }
1479         return 0;
1480 }
1481
1482 /**
1483  * get_mm_exe_file - acquire a reference to the mm's executable file
1484  * @mm: The mm of interest.
1485  *
1486  * Returns %NULL if mm has no associated executable file.
1487  * User must release file via fput().
1488  */
1489 struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm)
1490 {
1491         struct file *exe_file;
1492
1493         rcu_read_lock();
1494         exe_file = get_file_rcu(&mm->exe_file);
1495         rcu_read_unlock();
1496         return exe_file;
1497 }
1498
1499 /**
1500  * get_task_exe_file - acquire a reference to the task's executable file
1501  * @task: The task.
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  * @task: The task.
1525  *
1526  * Returns %NULL if the task has no mm.  Checks PF_KTHREAD (meaning
1527  * this kernel workthread has transiently adopted a user mm with use_mm,
1528  * to do its AIO) is not set and if so returns a reference to it, after
1529  * bumping up the use count.  User must release the mm via mmput()
1530  * after use.  Typically used by /proc and ptrace.
1531  */
1532 struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)
1533 {
1534         struct mm_struct *mm;
1535
1536         task_lock(task);
1537         mm = task->mm;
1538         if (mm) {
1539                 if (task->flags & PF_KTHREAD)
1540                         mm = NULL;
1541                 else
1542                         mmget(mm);
1543         }
1544         task_unlock(task);
1545         return mm;
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_task_mm);
1548
1549 struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode)
1550 {
1551         struct mm_struct *mm;
1552         int err;
1553
1554         err =  down_read_killable(&task->signal->exec_update_lock);
1555         if (err)
1556                 return ERR_PTR(err);
1557
1558         mm = get_task_mm(task);
1559         if (mm && mm != current->mm &&
1560                         !ptrace_may_access(task, mode)) {
1561                 mmput(mm);
1562                 mm = ERR_PTR(-EACCES);
1563         }
1564         up_read(&task->signal->exec_update_lock);
1565
1566         return mm;
1567 }
1568
1569 static void complete_vfork_done(struct task_struct *tsk)
1570 {
1571         struct completion *vfork;
1572
1573         task_lock(tsk);
1574         vfork = tsk->vfork_done;
1575         if (likely(vfork)) {
1576                 tsk->vfork_done = NULL;
1577                 complete(vfork);
1578         }
1579         task_unlock(tsk);
1580 }
1581
1582 static int wait_for_vfork_done(struct task_struct *child,
1583                                 struct completion *vfork)
1584 {
1585         unsigned int state = TASK_KILLABLE|TASK_FREEZABLE;
1586         int killed;
1587
1588         cgroup_enter_frozen();
1589         killed = wait_for_completion_state(vfork, state);
1590         cgroup_leave_frozen(false);
1591
1592         if (killed) {
1593                 task_lock(child);
1594                 child->vfork_done = NULL;
1595                 task_unlock(child);
1596         }
1597
1598         put_task_struct(child);
1599         return killed;
1600 }
1601
1602 /* Please note the differences between mmput and mm_release.
1603  * mmput is called whenever we stop holding onto a mm_struct,
1604  * error success whatever.
1605  *
1606  * mm_release is called after a mm_struct has been removed
1607  * from the current process.
1608  *
1609  * This difference is important for error handling, when we
1610  * only half set up a mm_struct for a new process and need to restore
1611  * the old one.  Because we mmput the new mm_struct before
1612  * restoring the old one. . .
1613  * Eric Biederman 10 January 1998
1614  */
1615 static void mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1616 {
1617         uprobe_free_utask(tsk);
1618
1619         /* Get rid of any cached register state */
1620         deactivate_mm(tsk, mm);
1621
1622         /*
1623          * Signal userspace if we're not exiting with a core dump
1624          * because we want to leave the value intact for debugging
1625          * purposes.
1626          */
1627         if (tsk->clear_child_tid) {
1628                 if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
1629                         /*
1630                          * We don't check the error code - if userspace has
1631                          * not set up a proper pointer then tough luck.
1632                          */
1633                         put_user(0, tsk->clear_child_tid);
1634                         do_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1635                                         1, NULL, NULL, 0, 0);
1636                 }
1637                 tsk->clear_child_tid = NULL;
1638         }
1639
1640         /*
1641          * All done, finally we can wake up parent and return this mm to him.
1642          * Also kthread_stop() uses this completion for synchronization.
1643          */
1644         if (tsk->vfork_done)
1645                 complete_vfork_done(tsk);
1646 }
1647
1648 void exit_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1649 {
1650         futex_exit_release(tsk);
1651         mm_release(tsk, mm);
1652 }
1653
1654 void exec_mm_release(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
1655 {
1656         futex_exec_release(tsk);
1657         mm_release(tsk, mm);
1658 }
1659
1660 /**
1661  * dup_mm() - duplicates an existing mm structure
1662  * @tsk: the task_struct with which the new mm will be associated.
1663  * @oldmm: the mm to duplicate.
1664  *
1665  * Allocates a new mm structure and duplicates the provided @oldmm structure
1666  * content into it.
1667  *
1668  * Return: the duplicated mm or NULL on failure.
1669  */
1670 static struct mm_struct *dup_mm(struct task_struct *tsk,
1671                                 struct mm_struct *oldmm)
1672 {
1673         struct mm_struct *mm;
1674         int err;
1675
1676         mm = allocate_mm();
1677         if (!mm)
1678                 goto fail_nomem;
1679
1680         memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
1681
1682         if (!mm_init(mm, tsk, mm->user_ns))
1683                 goto fail_nomem;
1684
1685         err = dup_mmap(mm, oldmm);
1686         if (err)
1687                 goto free_pt;
1688
1689         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1690         mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1691
1692         if (mm->binfmt && !try_module_get(mm->binfmt->module))
1693                 goto free_pt;
1694
1695         return mm;
1696
1697 free_pt:
1698         /* don't put binfmt in mmput, we haven't got module yet */
1699         mm->binfmt = NULL;
1700         mm_init_owner(mm, NULL);
1701         mmput(mm);
1702
1703 fail_nomem:
1704         return NULL;
1705 }
1706
1707 static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1708 {
1709         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1710
1711         tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
1712         tsk->nvcsw = tsk->nivcsw = 0;
1713 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1714         tsk->last_switch_count = tsk->nvcsw + tsk->nivcsw;
1715         tsk->last_switch_time = 0;
1716 #endif
1717
1718         tsk->mm = NULL;
1719         tsk->active_mm = NULL;
1720
1721         /*
1722          * Are we cloning a kernel thread?
1723          *
1724          * We need to steal a active VM for that..
1725          */
1726         oldmm = current->mm;
1727         if (!oldmm)
1728                 return 0;
1729
1730         if (clone_flags & CLONE_VM) {
1731                 mmget(oldmm);
1732                 mm = oldmm;
1733         } else {
1734                 mm = dup_mm(tsk, current->mm);
1735                 if (!mm)
1736                         return -ENOMEM;
1737         }
1738
1739         tsk->mm = mm;
1740         tsk->active_mm = mm;
1741         sched_mm_cid_fork(tsk);
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static int copy_fs(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1746 {
1747         struct fs_struct *fs = current->fs;
1748         if (clone_flags & CLONE_FS) {
1749                 /* tsk->fs is already what we want */
1750                 spin_lock(&fs->lock);
1751                 /* "users" and "in_exec" locked for check_unsafe_exec() */
1752                 if (fs->in_exec) {
1753                         spin_unlock(&fs->lock);
1754                         return -EAGAIN;
1755                 }
1756                 fs->users++;
1757                 spin_unlock(&fs->lock);
1758                 return 0;
1759         }
1760         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1761         if (!tsk->fs)
1762                 return -ENOMEM;
1763         return 0;
1764 }
1765
1766 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1767                       int no_files)
1768 {
1769         struct files_struct *oldf, *newf;
1770         int error = 0;
1771
1772         /*
1773          * A background process may not have any files ...
1774          */
1775         oldf = current->files;
1776         if (!oldf)
1777                 goto out;
1778
1779         if (no_files) {
1780                 tsk->files = NULL;
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1785                 atomic_inc(&oldf->count);
1786                 goto out;
1787         }
1788
1789         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1790         if (!newf)
1791                 goto out;
1792
1793         tsk->files = newf;
1794         error = 0;
1795 out:
1796         return error;
1797 }
1798
1799 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1800 {
1801         struct sighand_struct *sig;
1802
1803         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1804                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1805                 return 0;
1806         }
1807         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1808         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1809         if (!sig)
1810                 return -ENOMEM;
1811
1812         refcount_set(&sig->count, 1);
1813         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1814         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1815         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1816
1817         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1818         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1819                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1820
1821         return 0;
1822 }
1823
1824 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1825 {
1826         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1827                 signalfd_cleanup(sighand);
1828                 /*
1829                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1830                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1831                  */
1832                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1833         }
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1838  */
1839 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1840 {
1841         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1842         unsigned long cpu_limit;
1843
1844         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1845         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1846 }
1847
1848 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1849 {
1850         struct signal_struct *sig;
1851
1852         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1853                 return 0;
1854
1855         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1856         tsk->signal = sig;
1857         if (!sig)
1858                 return -ENOMEM;
1859
1860         sig->nr_threads = 1;
1861         sig->quick_threads = 1;
1862         atomic_set(&sig->live, 1);
1863         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1864
1865         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1866         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1867         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1868
1869         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1870         sig->curr_target = tsk;
1871         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1872         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1873         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1874         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1875
1876 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1877         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1878         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1879         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1880 #endif
1881
1882         task_lock(current->group_leader);
1883         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1884         task_unlock(current->group_leader);
1885
1886         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1887
1888         tty_audit_fork(sig);
1889         sched_autogroup_fork(sig);
1890
1891         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1892         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1893
1894         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1895         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1896
1897         return 0;
1898 }
1899
1900 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1901 {
1902 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1903         /*
1904          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1905          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1906          * needed because this new task is not yet running and cannot
1907          * be racing exec.
1908          */
1909         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1910
1911         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1912         get_seccomp_filter(current);
1913         p->seccomp = current->seccomp;
1914
1915         /*
1916          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1917          * between the task_struct being duplicated and holding the
1918          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1919          */
1920         if (task_no_new_privs(current))
1921                 task_set_no_new_privs(p);
1922
1923         /*
1924          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1925          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1926          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1927          */
1928         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1929                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1930 #endif
1931 }
1932
1933 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1934 {
1935         current->clear_child_tid = tidptr;
1936
1937         return task_pid_vnr(current);
1938 }
1939
1940 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1941 {
1942         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1943 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1944         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1945         p->pi_top_task = NULL;
1946         p->pi_blocked_on = NULL;
1947 #endif
1948 }
1949
1950 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1951 {
1952         enum pid_type type;
1953
1954         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1955                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1956 }
1957
1958 static inline void
1959 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1960 {
1961         if (type == PIDTYPE_PID)
1962                 task->thread_pid = pid;
1963         else
1964                 task->signal->pids[type] = pid;
1965 }
1966
1967 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1968 {
1969 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1970         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1971         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1972         p->rcu_blocked_node = NULL;
1973         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1974 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1975 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1976         p->rcu_tasks_holdout = false;
1977         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1978         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1979 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1980 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1981         p->trc_reader_nesting = 0;
1982         p->trc_reader_special.s = 0;
1983         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1984         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1985 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1986 }
1987
1988 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1989 {
1990         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1991                 return file->private_data;
1992
1993         return ERR_PTR(-EBADF);
1994 }
1995
1996 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
1997 {
1998         struct pid *pid = file->private_data;
1999
2000         file->private_data = NULL;
2001         put_pid(pid);
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2006 /**
2007  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2008  * @m: proc fdinfo file
2009  * @f: file referencing a pidfd
2010  *
2011  * Pid:
2012  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2013  * pid namespace of the procfs instance.
2014  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2015  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2016  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2017  * its pid namespace.
2018  *
2019  * NSpid:
2020  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2021  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2022  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2023  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2024  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2025  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2026  * entry and no others will be shown.
2027  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2028  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2029  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2030  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2031  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2032  * present between the pid namespaces:
2033  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2034  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2035  *   new pid namespace and mount procfs)
2036  * - create a process with a pidfd in ns1
2037  * - send pidfd from ns1 to ns2
2038  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2039  *   have exactly one entry, which is 0
2040  */
2041 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2042 {
2043         struct pid *pid = f->private_data;
2044         struct pid_namespace *ns;
2045         pid_t nr = -1;
2046
2047         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2048                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2049                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2050         }
2051
2052         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2053
2054 #ifdef CONFIG_PID_NS
2055         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2056         if (nr > 0) {
2057                 int i;
2058
2059                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2060                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2061                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2062                  * Start at one below the already printed level.
2063                  */
2064                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2065                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2066         }
2067 #endif
2068         seq_putc(m, '\n');
2069 }
2070 #endif
2071
2072 /*
2073  * Poll support for process exit notification.
2074  */
2075 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2076 {
2077         struct pid *pid = file->private_data;
2078         __poll_t poll_flags = 0;
2079
2080         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2081
2082         /*
2083          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2084          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2085          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2086          */
2087         if (thread_group_exited(pid))
2088                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2089
2090         return poll_flags;
2091 }
2092
2093 const struct file_operations pidfd_fops = {
2094         .release = pidfd_release,
2095         .poll = pidfd_poll,
2096 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2097         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2098 #endif
2099 };
2100
2101 /**
2102  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2103  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2104  * @flags: flags of the new @pidfd
2105  * @ret: Where to return the file for the pidfd.
2106  *
2107  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2108  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2109  *
2110  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2111  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2112  * pidfd file are prepared.
2113  *
2114  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2115  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2116  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2117  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2118  * respectively.
2119  *
2120  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2121  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2122  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2123  *
2124  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2125  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2126  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2127  *         last argument remains unchanged.
2128  */
2129 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2130 {
2131         int pidfd;
2132         struct file *pidfd_file;
2133
2134         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2135                 return -EINVAL;
2136
2137         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2138         if (pidfd < 0)
2139                 return pidfd;
2140
2141         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2142                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2143         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2144                 put_unused_fd(pidfd);
2145                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2146         }
2147         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2148         *ret = pidfd_file;
2149         return pidfd;
2150 }
2151
2152 /**
2153  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2154  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2155  * @flags: flags of the new @pidfd
2156  * @ret: Where to return the pidfd.
2157  *
2158  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2159  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2160  *
2161  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2162  *
2163  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2164  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2165  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2166  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2167  * respectively.
2168  *
2169  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2170  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2171  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2172  *
2173  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2174  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2175  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2176  *         last argument remains unchanged.
2177  */
2178 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2179 {
2180         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2181                 return -EINVAL;
2182
2183         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2184 }
2185
2186 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2187 {
2188         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2189
2190         free_task(tsk);
2191 }
2192
2193 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2194 {
2195         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2196                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2197         else
2198                 free_task(tsk);
2199 }
2200
2201 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2202 {
2203         /* Skip if kernel thread */
2204         if (!tsk->mm)
2205                 return;
2206
2207         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2208         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2209                 return;
2210
2211         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2212         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2213         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2214         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2215         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2216         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2217         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2218 }
2219
2220 #ifdef CONFIG_RV
2221 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2222 {
2223         int i;
2224
2225         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2226                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2227 }
2228 #else
2229 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2230 #endif
2231
2232 /*
2233  * This creates a new process as a copy of the old one,
2234  * but does not actually start it yet.
2235  *
2236  * It copies the registers, and all the appropriate
2237  * parts of the process environment (as per the clone
2238  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2239  */
2240 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2241                                         struct pid *pid,
2242                                         int trace,
2243                                         int node,
2244                                         struct kernel_clone_args *args)
2245 {
2246         int pidfd = -1, retval;
2247         struct task_struct *p;
2248         struct multiprocess_signals delayed;
2249         struct file *pidfile = NULL;
2250         const u64 clone_flags = args->flags;
2251         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2252
2253         /*
2254          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2255          * namespace
2256          */
2257         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2258                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2259
2260         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2261                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2262
2263         /*
2264          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2265          * can only be started up within the thread group.
2266          */
2267         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2268                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2269
2270         /*
2271          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2272          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2273          * for various simplifications in other code.
2274          */
2275         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2276                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2277
2278         /*
2279          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2280          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2281          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2282          * from creating siblings.
2283          */
2284         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2285                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2286                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2287
2288         /*
2289          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2290          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2291          */
2292         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2293                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2294                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2295                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2296         }
2297
2298         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2299                 /*
2300                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2301                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2302                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2303                  */
2304                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2305                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2306         }
2307
2308         /*
2309          * Force any signals received before this point to be delivered
2310          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2311          * processes that happen during the fork and delay them so that
2312          * they appear to happen after the fork.
2313          */
2314         sigemptyset(&delayed.signal);
2315         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2316
2317         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2318         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2319                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2320         recalc_sigpending();
2321         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2322         retval = -ERESTARTNOINTR;
2323         if (task_sigpending(current))
2324                 goto fork_out;
2325
2326         retval = -ENOMEM;
2327         p = dup_task_struct(current, node);
2328         if (!p)
2329                 goto fork_out;
2330         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2331         if (args->kthread)
2332                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2333         if (args->user_worker) {
2334                 /*
2335                  * Mark us a user worker, and block any signal that isn't
2336                  * fatal or STOP
2337                  */
2338                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2339                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2340         }
2341         if (args->io_thread)
2342                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2343
2344         if (args->name)
2345                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2346
2347         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2348         /*
2349          * Clear TID on mm_release()?
2350          */
2351         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2352
2353         ftrace_graph_init_task(p);
2354
2355         rt_mutex_init_task(p);
2356
2357         lockdep_assert_irqs_enabled();
2358 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2359         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2360 #endif
2361         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2362         if (retval < 0)
2363                 goto bad_fork_free;
2364
2365         retval = -EAGAIN;
2366         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2367                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2368                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2369                         goto bad_fork_cleanup_count;
2370         }
2371         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2372
2373         /*
2374          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2375          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2376          * to stop root fork bombs.
2377          */
2378         retval = -EAGAIN;
2379         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2380                 goto bad_fork_cleanup_count;
2381
2382         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2383         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2384         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2385         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2386         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2387         rcu_copy_process(p);
2388         p->vfork_done = NULL;
2389         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2390
2391         init_sigpending(&p->pending);
2392
2393         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2394 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2395         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2396 #endif
2397         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2398
2399 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2400         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2401         p->vtime.starttime = 0;
2402         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2403 #endif
2404
2405 #ifdef CONFIG_IO_URING
2406         p->io_uring = NULL;
2407 #endif
2408
2409         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2410
2411 #ifdef CONFIG_PSI
2412         p->psi_flags = 0;
2413 #endif
2414
2415         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2416         acct_clear_integrals(p);
2417
2418         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2419
2420         p->io_context = NULL;
2421         audit_set_context(p, NULL);
2422         cgroup_fork(p);
2423         if (args->kthread) {
2424                 if (!set_kthread_struct(p))
2425                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2426         }
2427 #ifdef CONFIG_NUMA
2428         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2429         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2430                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2431                 p->mempolicy = NULL;
2432                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2433         }
2434 #endif
2435 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2436         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2437         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2438         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2439 #endif
2440 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2441         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2442         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2443         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2444         p->softirqs_enabled             = 1;
2445         p->softirq_context              = 0;
2446 #endif
2447
2448         p->pagefault_disabled = 0;
2449
2450 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2451         lockdep_init_task(p);
2452 #endif
2453
2454 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2455         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2456 #endif
2457 #ifdef CONFIG_BCACHE
2458         p->sequential_io        = 0;
2459         p->sequential_io_avg    = 0;
2460 #endif
2461 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2462         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2463         p->bpf_ctx = NULL;
2464 #endif
2465
2466         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2467         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2468         if (retval)
2469                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2470
2471         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2472         if (retval)
2473                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2474         retval = audit_alloc(p);
2475         if (retval)
2476                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2477         /* copy all the process information */
2478         shm_init_task(p);
2479         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2480         if (retval)
2481                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2482         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2483         if (retval)
2484                 goto bad_fork_cleanup_security;
2485         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2486         if (retval)
2487                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2488         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2489         if (retval)
2490                 goto bad_fork_cleanup_files;
2491         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2492         if (retval)
2493                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2494         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2495         if (retval)
2496                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2497         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2498         if (retval)
2499                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2500         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2501         if (retval)
2502                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2503         retval = copy_io(clone_flags, p);
2504         if (retval)
2505                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2506         retval = copy_thread(p, args);
2507         if (retval)
2508                 goto bad_fork_cleanup_io;
2509
2510         stackleak_task_init(p);
2511
2512         if (pid != &init_struct_pid) {
2513                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2514                                 args->set_tid_size);
2515                 if (IS_ERR(pid)) {
2516                         retval = PTR_ERR(pid);
2517                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2518                 }
2519         }
2520
2521         /*
2522          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2523          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2524          * if the fd table isn't shared).
2525          */
2526         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2527                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2528                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2529                 if (retval < 0)
2530                         goto bad_fork_free_pid;
2531                 pidfd = retval;
2532
2533                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2534                 if (retval)
2535                         goto bad_fork_put_pidfd;
2536         }
2537
2538 #ifdef CONFIG_BLOCK
2539         p->plug = NULL;
2540 #endif
2541         futex_init_task(p);
2542
2543         /*
2544          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2545          */
2546         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2547                 sas_ss_reset(p);
2548
2549         /*
2550          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2551          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2552          */
2553         user_disable_single_step(p);
2554         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2555 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2556         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2557 #endif
2558         clear_tsk_latency_tracing(p);
2559
2560         /* ok, now we should be set up.. */
2561         p->pid = pid_nr(pid);
2562         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2563                 p->group_leader = current->group_leader;
2564                 p->tgid = current->tgid;
2565         } else {
2566                 p->group_leader = p;
2567                 p->tgid = p->pid;
2568         }
2569
2570         p->nr_dirtied = 0;
2571         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2572         p->dirty_paused_when = 0;
2573
2574         p->pdeath_signal = 0;
2575         p->task_works = NULL;
2576         clear_posix_cputimers_work(p);
2577
2578 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2579         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2580 #endif
2581 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2582         p->rethooks.first = NULL;
2583 #endif
2584
2585         /*
2586          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2587          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2588          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2589          * progress.
2590          */
2591         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2592         if (retval)
2593                 goto bad_fork_put_pidfd;
2594
2595         /*
2596          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2597          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2598          * becomes visible.
2599          *
2600          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2601          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2602          * runqueue.
2603          */
2604         sched_cgroup_fork(p, args);
2605
2606         /*
2607          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2608          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2609          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2610          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2611          * visible to the system.
2612          */
2613
2614         p->start_time = ktime_get_ns();
2615         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2616
2617         /*
2618          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2619          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2620          */
2621         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2622
2623         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2624         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2625                 p->real_parent = current->real_parent;
2626                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2627                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2628                         p->exit_signal = -1;
2629                 else
2630                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2631         } else {
2632                 p->real_parent = current;
2633                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2634                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2635         }
2636
2637         klp_copy_process(p);
2638
2639         sched_core_fork(p);
2640
2641         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2642
2643         rv_task_fork(p);
2644
2645         rseq_fork(p, clone_flags);
2646
2647         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2648         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2649                 retval = -ENOMEM;
2650                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2651         }
2652
2653         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2654         if (fatal_signal_pending(current)) {
2655                 retval = -EINTR;
2656                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2657         }
2658
2659         /* No more failure paths after this point. */
2660
2661         /*
2662          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2663          * before holding sighand lock.
2664          */
2665         copy_seccomp(p);
2666
2667         init_task_pid_links(p);
2668         if (likely(p->pid)) {
2669                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2670
2671                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2672                 if (thread_group_leader(p)) {
2673                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2674                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2675                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2676
2677                         if (is_child_reaper(pid)) {
2678                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2679                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2680                         }
2681                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2682                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2683                         /*
2684                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2685                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2686                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2687                          */
2688                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2689                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2690                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2691                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2692                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2693                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2694                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2695                         __this_cpu_inc(process_counts);
2696                 } else {
2697                         current->signal->nr_threads++;
2698                         current->signal->quick_threads++;
2699                         atomic_inc(&current->signal->live);
2700                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2701                         task_join_group_stop(p);
2702                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2703                                           &p->signal->thread_head);
2704                 }
2705                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2706                 nr_threads++;
2707         }
2708         total_forks++;
2709         hlist_del_init(&delayed.node);
2710         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2711         syscall_tracepoint_update(p);
2712         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2713
2714         if (pidfile)
2715                 fd_install(pidfd, pidfile);
2716
2717         proc_fork_connector(p);
2718         sched_post_fork(p);
2719         cgroup_post_fork(p, args);
2720         perf_event_fork(p);
2721
2722         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2723         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2724         user_events_fork(p, clone_flags);
2725
2726         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2727
2728         return p;
2729
2730 bad_fork_cancel_cgroup:
2731         sched_core_free(p);
2732         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2733         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2734         cgroup_cancel_fork(p, args);
2735 bad_fork_put_pidfd:
2736         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2737                 fput(pidfile);
2738                 put_unused_fd(pidfd);
2739         }
2740 bad_fork_free_pid:
2741         if (pid != &init_struct_pid)
2742                 free_pid(pid);
2743 bad_fork_cleanup_thread:
2744         exit_thread(p);
2745 bad_fork_cleanup_io:
2746         if (p->io_context)
2747                 exit_io_context(p);
2748 bad_fork_cleanup_namespaces:
2749         exit_task_namespaces(p);
2750 bad_fork_cleanup_mm:
2751         if (p->mm) {
2752                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2753                 mmput(p->mm);
2754         }
2755 bad_fork_cleanup_signal:
2756         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2757                 free_signal_struct(p->signal);
2758 bad_fork_cleanup_sighand:
2759         __cleanup_sighand(p->sighand);
2760 bad_fork_cleanup_fs:
2761         exit_fs(p); /* blocking */
2762 bad_fork_cleanup_files:
2763         exit_files(p); /* blocking */
2764 bad_fork_cleanup_semundo:
2765         exit_sem(p);
2766 bad_fork_cleanup_security:
2767         security_task_free(p);
2768 bad_fork_cleanup_audit:
2769         audit_free(p);
2770 bad_fork_cleanup_perf:
2771         perf_event_free_task(p);
2772 bad_fork_cleanup_policy:
2773         lockdep_free_task(p);
2774 #ifdef CONFIG_NUMA
2775         mpol_put(p->mempolicy);
2776 #endif
2777 bad_fork_cleanup_delayacct:
2778         delayacct_tsk_free(p);
2779 bad_fork_cleanup_count:
2780         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2781         exit_creds(p);
2782 bad_fork_free:
2783         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2784         exit_task_stack_account(p);
2785         put_task_stack(p);
2786         delayed_free_task(p);
2787 fork_out:
2788         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2789         hlist_del_init(&delayed.node);
2790         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2791         return ERR_PTR(retval);
2792 }
2793
2794 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2795 {
2796         enum pid_type type;
2797
2798         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2799                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2800                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2801         }
2802 }
2803
2804 static int idle_dummy(void *dummy)
2805 {
2806         /* This function is never called */
2807         return 0;
2808 }
2809
2810 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2811 {
2812         struct task_struct *task;
2813         struct kernel_clone_args args = {
2814                 .flags          = CLONE_VM,
2815                 .fn             = &idle_dummy,
2816                 .fn_arg         = NULL,
2817                 .kthread        = 1,
2818                 .idle           = 1,
2819         };
2820
2821         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2822         if (!IS_ERR(task)) {
2823                 init_idle_pids(task);
2824                 init_idle(task, cpu);
2825         }
2826
2827         return task;
2828 }
2829
2830 /*
2831  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2832  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2833  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2834  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2835  */
2836 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2837 {
2838         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2839                                 CLONE_IO;
2840         struct kernel_clone_args args = {
2841                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2842                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2843                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2844                 .fn             = fn,
2845                 .fn_arg         = arg,
2846                 .io_thread      = 1,
2847                 .user_worker    = 1,
2848         };
2849
2850         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2851 }
2852
2853 /*
2854  *  Ok, this is the main fork-routine.
2855  *
2856  * It copies the process, and if successful kick-starts
2857  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2858  *
2859  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2860  */
2861 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2862 {
2863         u64 clone_flags = args->flags;
2864         struct completion vfork;
2865         struct pid *pid;
2866         struct task_struct *p;
2867         int trace = 0;
2868         pid_t nr;
2869
2870         /*
2871          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2872          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2873          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2874          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2875          * them both point at the same memory location. Performing this check
2876          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2877          * to check for legacy clone().
2878          */
2879         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2880             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2881             (args->pidfd == args->parent_tid))
2882                 return -EINVAL;
2883
2884         /*
2885          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2886          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2887          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2888          * for the type of forking is enabled.
2889          */
2890         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2891                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2892                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2893                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2894                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2895                 else
2896                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2897
2898                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2899                         trace = 0;
2900         }
2901
2902         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2903         add_latent_entropy();
2904
2905         if (IS_ERR(p))
2906                 return PTR_ERR(p);
2907
2908         /*
2909          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2910          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2911          */
2912         trace_sched_process_fork(current, p);
2913
2914         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2915         nr = pid_vnr(pid);
2916
2917         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2918                 put_user(nr, args->parent_tid);
2919
2920         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2921                 p->vfork_done = &vfork;
2922                 init_completion(&vfork);
2923                 get_task_struct(p);
2924         }
2925
2926         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2927                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2928                 task_lock(p);
2929                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2930                 task_unlock(p);
2931         }
2932
2933         wake_up_new_task(p);
2934
2935         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2936         if (unlikely(trace))
2937                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2938
2939         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2940                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2941                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2942         }
2943
2944         put_pid(pid);
2945         return nr;
2946 }
2947
2948 /*
2949  * Create a kernel thread.
2950  */
2951 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2952                     unsigned long flags)
2953 {
2954         struct kernel_clone_args args = {
2955                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2956                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2957                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2958                 .fn             = fn,
2959                 .fn_arg         = arg,
2960                 .name           = name,
2961                 .kthread        = 1,
2962         };
2963
2964         return kernel_clone(&args);
2965 }
2966
2967 /*
2968  * Create a user mode thread.
2969  */
2970 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2971 {
2972         struct kernel_clone_args args = {
2973                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2974                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2975                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2976                 .fn             = fn,
2977                 .fn_arg         = arg,
2978         };
2979
2980         return kernel_clone(&args);
2981 }
2982
2983 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2984 SYSCALL_DEFINE0(fork)
2985 {
2986 #ifdef CONFIG_MMU
2987         struct kernel_clone_args args = {
2988                 .exit_signal = SIGCHLD,
2989         };
2990
2991         return kernel_clone(&args);
2992 #else
2993         /* can not support in nommu mode */
2994         return -EINVAL;
2995 #endif
2996 }
2997 #endif
2998
2999 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
3000 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3001 {
3002         struct kernel_clone_args args = {
3003                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3004                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3005         };
3006
3007         return kernel_clone(&args);
3008 }
3009 #endif
3010
3011 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3012 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3013 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3014                  int __user *, parent_tidptr,
3015                  unsigned long, tls,
3016                  int __user *, child_tidptr)
3017 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3018 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3019                  int __user *, parent_tidptr,
3020                  int __user *, child_tidptr,
3021                  unsigned long, tls)
3022 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3023 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3024                 int, stack_size,
3025                 int __user *, parent_tidptr,
3026                 int __user *, child_tidptr,
3027                 unsigned long, tls)
3028 #else
3029 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3030                  int __user *, parent_tidptr,
3031                  int __user *, child_tidptr,
3032                  unsigned long, tls)
3033 #endif
3034 {
3035         struct kernel_clone_args args = {
3036                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3037                 .pidfd          = parent_tidptr,
3038                 .child_tid      = child_tidptr,
3039                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3040                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3041                 .stack          = newsp,
3042                 .tls            = tls,
3043         };
3044
3045         return kernel_clone(&args);
3046 }
3047 #endif
3048
3049 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3050
3051 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3052                                               struct clone_args __user *uargs,
3053                                               size_t usize)
3054 {
3055         int err;
3056         struct clone_args args;
3057         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3058
3059         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3060                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3061         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3062                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3063         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3064                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3065         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3066
3067         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3068                 return -E2BIG;
3069         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3070                 return -EINVAL;
3071
3072         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3073         if (err)
3074                 return err;
3075
3076         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3077                 return -EINVAL;
3078
3079         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3080                 return -EINVAL;
3081
3082         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3083                 return -EINVAL;
3084
3085         /*
3086          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3087          * it is a valid signal
3088          */
3089         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3090                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3091                 return -EINVAL;
3092
3093         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3094             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3095                 return -EINVAL;
3096
3097         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3098                 .flags          = args.flags,
3099                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3100                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3101                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3102                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3103                 .stack          = args.stack,
3104                 .stack_size     = args.stack_size,
3105                 .tls            = args.tls,
3106                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3107                 .cgroup         = args.cgroup,
3108         };
3109
3110         if (args.set_tid &&
3111                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3112                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3113                 return -EFAULT;
3114
3115         kargs->set_tid = kset_tid;
3116
3117         return 0;
3118 }
3119
3120 /**
3121  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3122  * @kargs: kernel clone args
3123  *
3124  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3125  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3126  * determine.
3127  */
3128 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3129 {
3130         if (kargs->stack == 0) {
3131                 if (kargs->stack_size > 0)
3132                         return false;
3133         } else {
3134                 if (kargs->stack_size == 0)
3135                         return false;
3136
3137                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3138                         return false;
3139
3140 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP)
3141                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3142 #endif
3143         }
3144
3145         return true;
3146 }
3147
3148 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3149 {
3150         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3151         if (kargs->flags &
3152             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3153                 return false;
3154
3155         /*
3156          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3157          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3158          */
3159         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3160                 return false;
3161
3162         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3163             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3164                 return false;
3165
3166         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3167             kargs->exit_signal)
3168                 return false;
3169
3170         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3171                 return false;
3172
3173         return true;
3174 }
3175
3176 /**
3177  * sys_clone3 - create a new process with specific properties
3178  * @uargs: argument structure
3179  * @size:  size of @uargs
3180  *
3181  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3182  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3183  *
3184  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3185  *         On error, a negative errno number.
3186  */
3187 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3188 {
3189         int err;
3190
3191         struct kernel_clone_args kargs;
3192         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3193
3194         kargs.set_tid = set_tid;
3195
3196         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3197         if (err)
3198                 return err;
3199
3200         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3201                 return -EINVAL;
3202
3203         return kernel_clone(&kargs);
3204 }
3205 #endif
3206
3207 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3208 {
3209         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3210         int res;
3211
3212         read_lock(&tasklist_lock);
3213         leader = top = top->group_leader;
3214 down:
3215         for_each_thread(leader, parent) {
3216                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3217                         res = visitor(child, data);
3218                         if (res) {
3219                                 if (res < 0)
3220                                         goto out;
3221                                 leader = child;
3222                                 goto down;
3223                         }
3224 up:
3225                         ;
3226                 }
3227         }
3228
3229         if (leader != top) {
3230                 child = leader;
3231                 parent = child->real_parent;
3232                 leader = parent->group_leader;
3233                 goto up;
3234         }
3235 out:
3236         read_unlock(&tasklist_lock);
3237 }
3238
3239 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3240 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3241 #endif
3242
3243 static void sighand_ctor(void *data)
3244 {
3245         struct sighand_struct *sighand = data;
3246
3247         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3248         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3249 }
3250
3251 void __init mm_cache_init(void)
3252 {
3253         unsigned int mm_size;
3254
3255         /*
3256          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3257          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3258          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3259          */
3260         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3261
3262         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3263                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3264                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3265                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3266                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3267                         NULL);
3268 }
3269
3270 void __init proc_caches_init(void)
3271 {
3272         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3273                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3274                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3275                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3276         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3277                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3278                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3279                         NULL);
3280         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3281                         sizeof(struct files_struct), 0,
3282                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3283                         NULL);
3284         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3285                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3286                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3287                         NULL);
3288
3289         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3290 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3291         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3292 #endif
3293         mmap_init();
3294         nsproxy_cache_init();
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3299  */
3300 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3301 {
3302         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3303                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3304                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3305                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3306                                 CLONE_NEWTIME))
3307                 return -EINVAL;
3308         /*
3309          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3310          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3311          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3312          * CLONE_THREAD).
3313          */
3314         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3315                 if (!thread_group_empty(current))
3316                         return -EINVAL;
3317         }
3318         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3319                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3320                         return -EINVAL;
3321         }
3322         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3323                 if (!current_is_single_threaded())
3324                         return -EINVAL;
3325         }
3326
3327         return 0;
3328 }
3329
3330 /*
3331  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3332  */
3333 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3334 {
3335         struct fs_struct *fs = current->fs;
3336
3337         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3338                 return 0;
3339
3340         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3341         if (fs->users == 1)
3342                 return 0;
3343
3344         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3345         if (!*new_fsp)
3346                 return -ENOMEM;
3347
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 /*
3352  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3353  */
3354 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3355                struct files_struct **new_fdp)
3356 {
3357         struct files_struct *fd = current->files;
3358         int error = 0;
3359
3360         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3361             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3362                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3363                 if (!*new_fdp)
3364                         return error;
3365         }
3366
3367         return 0;
3368 }
3369
3370 /*
3371  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3372  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3373  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3374  * because they modify an inactive task_struct that is being
3375  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3376  * task_struct.
3377  */
3378 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3379 {
3380         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3381         struct files_struct *new_fd = NULL;
3382         struct cred *new_cred = NULL;
3383         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3384         int do_sysvsem = 0;
3385         int err;
3386
3387         /*
3388          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3389          * and unshare the filesystem root and working directories.
3390          */
3391         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3392                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3393         /*
3394          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3395          */
3396         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3397                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3398         /*
3399          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3400          */
3401         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3402                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3403         /*
3404          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3405          */
3406         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3407                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3408
3409         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3410         if (err)
3411                 goto bad_unshare_out;
3412         /*
3413          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3414          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3415          * namespace are unreachable.
3416          */
3417         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3418                 do_sysvsem = 1;
3419         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3420         if (err)
3421                 goto bad_unshare_out;
3422         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3423         if (err)
3424                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3425         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3426         if (err)
3427                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3428         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3429                                          new_cred, new_fs);
3430         if (err)
3431                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3432
3433         if (new_cred) {
3434                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3435                 if (err)
3436                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3437         }
3438
3439         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3440                 if (do_sysvsem) {
3441                         /*
3442                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3443                          */
3444                         exit_sem(current);
3445                 }
3446                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3447                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3448                         exit_shm(current);
3449                         shm_init_task(current);
3450                 }
3451
3452                 if (new_nsproxy)
3453                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3454
3455                 task_lock(current);
3456
3457                 if (new_fs) {
3458                         fs = current->fs;
3459                         spin_lock(&fs->lock);
3460                         current->fs = new_fs;
3461                         if (--fs->users)
3462                                 new_fs = NULL;
3463                         else
3464                                 new_fs = fs;
3465                         spin_unlock(&fs->lock);
3466                 }
3467
3468                 if (new_fd)
3469                         swap(current->files, new_fd);
3470
3471                 task_unlock(current);
3472
3473                 if (new_cred) {
3474                         /* Install the new user namespace */
3475                         commit_creds(new_cred);
3476                         new_cred = NULL;
3477                 }
3478         }
3479
3480         perf_event_namespaces(current);
3481
3482 bad_unshare_cleanup_cred:
3483         if (new_cred)
3484                 put_cred(new_cred);
3485 bad_unshare_cleanup_fd:
3486         if (new_fd)
3487                 put_files_struct(new_fd);
3488
3489 bad_unshare_cleanup_fs:
3490         if (new_fs)
3491                 free_fs_struct(new_fs);
3492
3493 bad_unshare_out:
3494         return err;
3495 }
3496
3497 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3498 {
3499         return ksys_unshare(unshare_flags);
3500 }
3501
3502 /*
3503  *      Helper to unshare the files of the current task.
3504  *      We don't want to expose copy_files internals to
3505  *      the exec layer of the kernel.
3506  */
3507
3508 int unshare_files(void)
3509 {
3510         struct task_struct *task = current;
3511         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3512         int error;
3513
3514         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3515         if (error || !copy)
3516                 return error;
3517
3518         old = task->files;
3519         task_lock(task);
3520         task->files = copy;
3521         task_unlock(task);
3522         put_files_struct(old);
3523         return 0;
3524 }
3525
3526 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3527                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3528 {
3529         struct ctl_table t;
3530         int ret;
3531         int threads = max_threads;
3532         int min = 1;
3533         int max = MAX_THREADS;
3534
3535         t = *table;
3536         t.data = &threads;
3537         t.extra1 = &min;
3538         t.extra2 = &max;
3539
3540         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3541         if (ret || !write)
3542                 return ret;
3543
3544         max_threads = threads;
3545
3546         return 0;
3547 }