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                 if (fs->in_exec) {
1752                         spin_unlock(&fs->lock);
1753                         return -EAGAIN;
1754                 }
1755                 fs->users++;
1756                 spin_unlock(&fs->lock);
1757                 return 0;
1758         }
1759         tsk->fs = copy_fs_struct(fs);
1760         if (!tsk->fs)
1761                 return -ENOMEM;
1762         return 0;
1763 }
1764
1765 static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk,
1766                       int no_files)
1767 {
1768         struct files_struct *oldf, *newf;
1769         int error = 0;
1770
1771         /*
1772          * A background process may not have any files ...
1773          */
1774         oldf = current->files;
1775         if (!oldf)
1776                 goto out;
1777
1778         if (no_files) {
1779                 tsk->files = NULL;
1780                 goto out;
1781         }
1782
1783         if (clone_flags & CLONE_FILES) {
1784                 atomic_inc(&oldf->count);
1785                 goto out;
1786         }
1787
1788         newf = dup_fd(oldf, NR_OPEN_MAX, &error);
1789         if (!newf)
1790                 goto out;
1791
1792         tsk->files = newf;
1793         error = 0;
1794 out:
1795         return error;
1796 }
1797
1798 static int copy_sighand(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1799 {
1800         struct sighand_struct *sig;
1801
1802         if (clone_flags & CLONE_SIGHAND) {
1803                 refcount_inc(&current->sighand->count);
1804                 return 0;
1805         }
1806         sig = kmem_cache_alloc(sighand_cachep, GFP_KERNEL);
1807         RCU_INIT_POINTER(tsk->sighand, sig);
1808         if (!sig)
1809                 return -ENOMEM;
1810
1811         refcount_set(&sig->count, 1);
1812         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1813         memcpy(sig->action, current->sighand->action, sizeof(sig->action));
1814         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1815
1816         /* Reset all signal handler not set to SIG_IGN to SIG_DFL. */
1817         if (clone_flags & CLONE_CLEAR_SIGHAND)
1818                 flush_signal_handlers(tsk, 0);
1819
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *sighand)
1824 {
1825         if (refcount_dec_and_test(&sighand->count)) {
1826                 signalfd_cleanup(sighand);
1827                 /*
1828                  * sighand_cachep is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU so we can free it
1829                  * without an RCU grace period, see __lock_task_sighand().
1830                  */
1831                 kmem_cache_free(sighand_cachep, sighand);
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Initialize POSIX timer handling for a thread group.
1837  */
1838 static void posix_cpu_timers_init_group(struct signal_struct *sig)
1839 {
1840         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
1841         unsigned long cpu_limit;
1842
1843         cpu_limit = READ_ONCE(sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur);
1844         posix_cputimers_group_init(pct, cpu_limit);
1845 }
1846
1847 static int copy_signal(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1848 {
1849         struct signal_struct *sig;
1850
1851         if (clone_flags & CLONE_THREAD)
1852                 return 0;
1853
1854         sig = kmem_cache_zalloc(signal_cachep, GFP_KERNEL);
1855         tsk->signal = sig;
1856         if (!sig)
1857                 return -ENOMEM;
1858
1859         sig->nr_threads = 1;
1860         sig->quick_threads = 1;
1861         atomic_set(&sig->live, 1);
1862         refcount_set(&sig->sigcnt, 1);
1863
1864         /* list_add(thread_node, thread_head) without INIT_LIST_HEAD() */
1865         sig->thread_head = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(tsk->thread_node);
1866         tsk->thread_node = (struct list_head)LIST_HEAD_INIT(sig->thread_head);
1867
1868         init_waitqueue_head(&sig->wait_chldexit);
1869         sig->curr_target = tsk;
1870         init_sigpending(&sig->shared_pending);
1871         INIT_HLIST_HEAD(&sig->multiprocess);
1872         seqlock_init(&sig->stats_lock);
1873         prev_cputime_init(&sig->prev_cputime);
1874
1875 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
1876         INIT_LIST_HEAD(&sig->posix_timers);
1877         hrtimer_init(&sig->real_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1878         sig->real_timer.function = it_real_fn;
1879 #endif
1880
1881         task_lock(current->group_leader);
1882         memcpy(sig->rlim, current->signal->rlim, sizeof sig->rlim);
1883         task_unlock(current->group_leader);
1884
1885         posix_cpu_timers_init_group(sig);
1886
1887         tty_audit_fork(sig);
1888         sched_autogroup_fork(sig);
1889
1890         sig->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
1891         sig->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
1892
1893         mutex_init(&sig->cred_guard_mutex);
1894         init_rwsem(&sig->exec_update_lock);
1895
1896         return 0;
1897 }
1898
1899 static void copy_seccomp(struct task_struct *p)
1900 {
1901 #ifdef CONFIG_SECCOMP
1902         /*
1903          * Must be called with sighand->lock held, which is common to
1904          * all threads in the group. Holding cred_guard_mutex is not
1905          * needed because this new task is not yet running and cannot
1906          * be racing exec.
1907          */
1908         assert_spin_locked(&current->sighand->siglock);
1909
1910         /* Ref-count the new filter user, and assign it. */
1911         get_seccomp_filter(current);
1912         p->seccomp = current->seccomp;
1913
1914         /*
1915          * Explicitly enable no_new_privs here in case it got set
1916          * between the task_struct being duplicated and holding the
1917          * sighand lock. The seccomp state and nnp must be in sync.
1918          */
1919         if (task_no_new_privs(current))
1920                 task_set_no_new_privs(p);
1921
1922         /*
1923          * If the parent gained a seccomp mode after copying thread
1924          * flags and between before we held the sighand lock, we have
1925          * to manually enable the seccomp thread flag here.
1926          */
1927         if (p->seccomp.mode != SECCOMP_MODE_DISABLED)
1928                 set_task_syscall_work(p, SECCOMP);
1929 #endif
1930 }
1931
1932 SYSCALL_DEFINE1(set_tid_address, int __user *, tidptr)
1933 {
1934         current->clear_child_tid = tidptr;
1935
1936         return task_pid_vnr(current);
1937 }
1938
1939 static void rt_mutex_init_task(struct task_struct *p)
1940 {
1941         raw_spin_lock_init(&p->pi_lock);
1942 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1943         p->pi_waiters = RB_ROOT_CACHED;
1944         p->pi_top_task = NULL;
1945         p->pi_blocked_on = NULL;
1946 #endif
1947 }
1948
1949 static inline void init_task_pid_links(struct task_struct *task)
1950 {
1951         enum pid_type type;
1952
1953         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type)
1954                 INIT_HLIST_NODE(&task->pid_links[type]);
1955 }
1956
1957 static inline void
1958 init_task_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid *pid)
1959 {
1960         if (type == PIDTYPE_PID)
1961                 task->thread_pid = pid;
1962         else
1963                 task->signal->pids[type] = pid;
1964 }
1965
1966 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
1967 {
1968 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1969         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
1970         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
1971         p->rcu_blocked_node = NULL;
1972         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
1973 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1974 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1975         p->rcu_tasks_holdout = false;
1976         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
1977         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
1978 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1979 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1980         p->trc_reader_nesting = 0;
1981         p->trc_reader_special.s = 0;
1982         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_holdout_list);
1983         INIT_LIST_HEAD(&p->trc_blkd_node);
1984 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1985 }
1986
1987 struct pid *pidfd_pid(const struct file *file)
1988 {
1989         if (file->f_op == &pidfd_fops)
1990                 return file->private_data;
1991
1992         return ERR_PTR(-EBADF);
1993 }
1994
1995 static int pidfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
1996 {
1997         struct pid *pid = file->private_data;
1998
1999         file->private_data = NULL;
2000         put_pid(pid);
2001         return 0;
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2005 /**
2006  * pidfd_show_fdinfo - print information about a pidfd
2007  * @m: proc fdinfo file
2008  * @f: file referencing a pidfd
2009  *
2010  * Pid:
2011  * This function will print the pid that a given pidfd refers to in the
2012  * pid namespace of the procfs instance.
2013  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2014  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its pid. This is
2015  * similar to calling getppid() on a process whose parent is outside of
2016  * its pid namespace.
2017  *
2018  * NSpid:
2019  * If pid namespaces are supported then this function will also print
2020  * the pid of a given pidfd refers to for all descendant pid namespaces
2021  * starting from the current pid namespace of the instance, i.e. the
2022  * Pid field and the first entry in the NSpid field will be identical.
2023  * If the pid namespace of the process is not a descendant of the pid
2024  * namespace of the procfs instance 0 will be shown as its first NSpid
2025  * entry and no others will be shown.
2026  * Note that this differs from the Pid and NSpid fields in
2027  * /proc/<pid>/status where Pid and NSpid are always shown relative to
2028  * the  pid namespace of the procfs instance. The difference becomes
2029  * obvious when sending around a pidfd between pid namespaces from a
2030  * different branch of the tree, i.e. where no ancestral relation is
2031  * present between the pid namespaces:
2032  * - create two new pid namespaces ns1 and ns2 in the initial pid
2033  *   namespace (also take care to create new mount namespaces in the
2034  *   new pid namespace and mount procfs)
2035  * - create a process with a pidfd in ns1
2036  * - send pidfd from ns1 to ns2
2037  * - read /proc/self/fdinfo/<pidfd> and observe that both Pid and NSpid
2038  *   have exactly one entry, which is 0
2039  */
2040 static void pidfd_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
2041 {
2042         struct pid *pid = f->private_data;
2043         struct pid_namespace *ns;
2044         pid_t nr = -1;
2045
2046         if (likely(pid_has_task(pid, PIDTYPE_PID))) {
2047                 ns = proc_pid_ns(file_inode(m->file)->i_sb);
2048                 nr = pid_nr_ns(pid, ns);
2049         }
2050
2051         seq_put_decimal_ll(m, "Pid:\t", nr);
2052
2053 #ifdef CONFIG_PID_NS
2054         seq_put_decimal_ll(m, "\nNSpid:\t", nr);
2055         if (nr > 0) {
2056                 int i;
2057
2058                 /* If nr is non-zero it means that 'pid' is valid and that
2059                  * ns, i.e. the pid namespace associated with the procfs
2060                  * instance, is in the pid namespace hierarchy of pid.
2061                  * Start at one below the already printed level.
2062                  */
2063                 for (i = ns->level + 1; i <= pid->level; i++)
2064                         seq_put_decimal_ll(m, "\t", pid->numbers[i].nr);
2065         }
2066 #endif
2067         seq_putc(m, '\n');
2068 }
2069 #endif
2070
2071 /*
2072  * Poll support for process exit notification.
2073  */
2074 static __poll_t pidfd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *pts)
2075 {
2076         struct pid *pid = file->private_data;
2077         __poll_t poll_flags = 0;
2078
2079         poll_wait(file, &pid->wait_pidfd, pts);
2080
2081         /*
2082          * Inform pollers only when the whole thread group exits.
2083          * If the thread group leader exits before all other threads in the
2084          * group, then poll(2) should block, similar to the wait(2) family.
2085          */
2086         if (thread_group_exited(pid))
2087                 poll_flags = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2088
2089         return poll_flags;
2090 }
2091
2092 const struct file_operations pidfd_fops = {
2093         .release = pidfd_release,
2094         .poll = pidfd_poll,
2095 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2096         .show_fdinfo = pidfd_show_fdinfo,
2097 #endif
2098 };
2099
2100 /**
2101  * __pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2102  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2103  * @flags: flags of the new @pidfd
2104  * @ret: Where to return the file for the pidfd.
2105  *
2106  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2107  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2108  *
2109  * The helper doesn't perform checks on @pid which makes it useful for pidfds
2110  * created via CLONE_PIDFD where @pid has no task attached when the pidfd and
2111  * pidfd file are prepared.
2112  *
2113  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2114  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2115  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2116  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2117  * respectively.
2118  *
2119  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2120  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2121  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2122  *
2123  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2124  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2125  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2126  *         last argument remains unchanged.
2127  */
2128 static int __pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2129 {
2130         int pidfd;
2131         struct file *pidfd_file;
2132
2133         if (flags & ~(O_NONBLOCK | O_RDWR | O_CLOEXEC))
2134                 return -EINVAL;
2135
2136         pidfd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
2137         if (pidfd < 0)
2138                 return pidfd;
2139
2140         pidfd_file = anon_inode_getfile("[pidfd]", &pidfd_fops, pid,
2141                                         flags | O_RDWR | O_CLOEXEC);
2142         if (IS_ERR(pidfd_file)) {
2143                 put_unused_fd(pidfd);
2144                 return PTR_ERR(pidfd_file);
2145         }
2146         get_pid(pid); /* held by pidfd_file now */
2147         *ret = pidfd_file;
2148         return pidfd;
2149 }
2150
2151 /**
2152  * pidfd_prepare - allocate a new pidfd_file and reserve a pidfd
2153  * @pid:   the struct pid for which to create a pidfd
2154  * @flags: flags of the new @pidfd
2155  * @ret: Where to return the pidfd.
2156  *
2157  * Allocate a new file that stashes @pid and reserve a new pidfd number in the
2158  * caller's file descriptor table. The pidfd is reserved but not installed yet.
2159  *
2160  * The helper verifies that @pid is used as a thread group leader.
2161  *
2162  * If this function returns successfully the caller is responsible to either
2163  * call fd_install() passing the returned pidfd and pidfd file as arguments in
2164  * order to install the pidfd into its file descriptor table or they must use
2165  * put_unused_fd() and fput() on the returned pidfd and pidfd file
2166  * respectively.
2167  *
2168  * This function is useful when a pidfd must already be reserved but there
2169  * might still be points of failure afterwards and the caller wants to ensure
2170  * that no pidfd is leaked into its file descriptor table.
2171  *
2172  * Return: On success, a reserved pidfd is returned from the function and a new
2173  *         pidfd file is returned in the last argument to the function. On
2174  *         error, a negative error code is returned from the function and the
2175  *         last argument remains unchanged.
2176  */
2177 int pidfd_prepare(struct pid *pid, unsigned int flags, struct file **ret)
2178 {
2179         if (!pid || !pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID))
2180                 return -EINVAL;
2181
2182         return __pidfd_prepare(pid, flags, ret);
2183 }
2184
2185 static void __delayed_free_task(struct rcu_head *rhp)
2186 {
2187         struct task_struct *tsk = container_of(rhp, struct task_struct, rcu);
2188
2189         free_task(tsk);
2190 }
2191
2192 static __always_inline void delayed_free_task(struct task_struct *tsk)
2193 {
2194         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG))
2195                 call_rcu(&tsk->rcu, __delayed_free_task);
2196         else
2197                 free_task(tsk);
2198 }
2199
2200 static void copy_oom_score_adj(u64 clone_flags, struct task_struct *tsk)
2201 {
2202         /* Skip if kernel thread */
2203         if (!tsk->mm)
2204                 return;
2205
2206         /* Skip if spawning a thread or using vfork */
2207         if ((clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK)) != CLONE_VM)
2208                 return;
2209
2210         /* We need to synchronize with __set_oom_adj */
2211         mutex_lock(&oom_adj_mutex);
2212         set_bit(MMF_MULTIPROCESS, &tsk->mm->flags);
2213         /* Update the values in case they were changed after copy_signal */
2214         tsk->signal->oom_score_adj = current->signal->oom_score_adj;
2215         tsk->signal->oom_score_adj_min = current->signal->oom_score_adj_min;
2216         mutex_unlock(&oom_adj_mutex);
2217 }
2218
2219 #ifdef CONFIG_RV
2220 static void rv_task_fork(struct task_struct *p)
2221 {
2222         int i;
2223
2224         for (i = 0; i < RV_PER_TASK_MONITORS; i++)
2225                 p->rv[i].da_mon.monitoring = false;
2226 }
2227 #else
2228 #define rv_task_fork(p) do {} while (0)
2229 #endif
2230
2231 /*
2232  * This creates a new process as a copy of the old one,
2233  * but does not actually start it yet.
2234  *
2235  * It copies the registers, and all the appropriate
2236  * parts of the process environment (as per the clone
2237  * flags). The actual kick-off is left to the caller.
2238  */
2239 __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
2240                                         struct pid *pid,
2241                                         int trace,
2242                                         int node,
2243                                         struct kernel_clone_args *args)
2244 {
2245         int pidfd = -1, retval;
2246         struct task_struct *p;
2247         struct multiprocess_signals delayed;
2248         struct file *pidfile = NULL;
2249         const u64 clone_flags = args->flags;
2250         struct nsproxy *nsp = current->nsproxy;
2251
2252         /*
2253          * Don't allow sharing the root directory with processes in a different
2254          * namespace
2255          */
2256         if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
2257                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2258
2259         if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWUSER|CLONE_FS))
2260                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2261
2262         /*
2263          * Thread groups must share signals as well, and detached threads
2264          * can only be started up within the thread group.
2265          */
2266         if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
2267                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2268
2269         /*
2270          * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
2271          * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
2272          * for various simplifications in other code.
2273          */
2274         if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
2275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2276
2277         /*
2278          * Siblings of global init remain as zombies on exit since they are
2279          * not reaped by their parent (swapper). To solve this and to avoid
2280          * multi-rooted process trees, prevent global and container-inits
2281          * from creating siblings.
2282          */
2283         if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
2284                                 current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
2285                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2286
2287         /*
2288          * If the new process will be in a different pid or user namespace
2289          * do not allow it to share a thread group with the forking task.
2290          */
2291         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2292                 if ((clone_flags & (CLONE_NEWUSER | CLONE_NEWPID)) ||
2293                     (task_active_pid_ns(current) != nsp->pid_ns_for_children))
2294                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2295         }
2296
2297         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2298                 /*
2299                  * - CLONE_DETACHED is blocked so that we can potentially
2300                  *   reuse it later for CLONE_PIDFD.
2301                  * - CLONE_THREAD is blocked until someone really needs it.
2302                  */
2303                 if (clone_flags & (CLONE_DETACHED | CLONE_THREAD))
2304                         return ERR_PTR(-EINVAL);
2305         }
2306
2307         /*
2308          * Force any signals received before this point to be delivered
2309          * before the fork happens.  Collect up signals sent to multiple
2310          * processes that happen during the fork and delay them so that
2311          * they appear to happen after the fork.
2312          */
2313         sigemptyset(&delayed.signal);
2314         INIT_HLIST_NODE(&delayed.node);
2315
2316         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2317         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2318                 hlist_add_head(&delayed.node, &current->signal->multiprocess);
2319         recalc_sigpending();
2320         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2321         retval = -ERESTARTNOINTR;
2322         if (task_sigpending(current))
2323                 goto fork_out;
2324
2325         retval = -ENOMEM;
2326         p = dup_task_struct(current, node);
2327         if (!p)
2328                 goto fork_out;
2329         p->flags &= ~PF_KTHREAD;
2330         if (args->kthread)
2331                 p->flags |= PF_KTHREAD;
2332         if (args->user_worker) {
2333                 /*
2334                  * Mark us a user worker, and block any signal that isn't
2335                  * fatal or STOP
2336                  */
2337                 p->flags |= PF_USER_WORKER;
2338                 siginitsetinv(&p->blocked, sigmask(SIGKILL)|sigmask(SIGSTOP));
2339         }
2340         if (args->io_thread)
2341                 p->flags |= PF_IO_WORKER;
2342
2343         if (args->name)
2344                 strscpy_pad(p->comm, args->name, sizeof(p->comm));
2345
2346         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? args->child_tid : NULL;
2347         /*
2348          * Clear TID on mm_release()?
2349          */
2350         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? args->child_tid : NULL;
2351
2352         ftrace_graph_init_task(p);
2353
2354         rt_mutex_init_task(p);
2355
2356         lockdep_assert_irqs_enabled();
2357 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2358         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!p->softirqs_enabled);
2359 #endif
2360         retval = copy_creds(p, clone_flags);
2361         if (retval < 0)
2362                 goto bad_fork_free;
2363
2364         retval = -EAGAIN;
2365         if (is_rlimit_overlimit(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, rlimit(RLIMIT_NPROC))) {
2366                 if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
2367                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2368                         goto bad_fork_cleanup_count;
2369         }
2370         current->flags &= ~PF_NPROC_EXCEEDED;
2371
2372         /*
2373          * If multiple threads are within copy_process(), then this check
2374          * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
2375          * to stop root fork bombs.
2376          */
2377         retval = -EAGAIN;
2378         if (data_race(nr_threads >= max_threads))
2379                 goto bad_fork_cleanup_count;
2380
2381         delayacct_tsk_init(p);  /* Must remain after dup_task_struct() */
2382         p->flags &= ~(PF_SUPERPRIV | PF_WQ_WORKER | PF_IDLE | PF_NO_SETAFFINITY);
2383         p->flags |= PF_FORKNOEXEC;
2384         INIT_LIST_HEAD(&p->children);
2385         INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
2386         rcu_copy_process(p);
2387         p->vfork_done = NULL;
2388         spin_lock_init(&p->alloc_lock);
2389
2390         init_sigpending(&p->pending);
2391
2392         p->utime = p->stime = p->gtime = 0;
2393 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2394         p->utimescaled = p->stimescaled = 0;
2395 #endif
2396         prev_cputime_init(&p->prev_cputime);
2397
2398 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2399         seqcount_init(&p->vtime.seqcount);
2400         p->vtime.starttime = 0;
2401         p->vtime.state = VTIME_INACTIVE;
2402 #endif
2403
2404 #ifdef CONFIG_IO_URING
2405         p->io_uring = NULL;
2406 #endif
2407
2408         p->default_timer_slack_ns = current->timer_slack_ns;
2409
2410 #ifdef CONFIG_PSI
2411         p->psi_flags = 0;
2412 #endif
2413
2414         task_io_accounting_init(&p->ioac);
2415         acct_clear_integrals(p);
2416
2417         posix_cputimers_init(&p->posix_cputimers);
2418
2419         p->io_context = NULL;
2420         audit_set_context(p, NULL);
2421         cgroup_fork(p);
2422         if (args->kthread) {
2423                 if (!set_kthread_struct(p))
2424                         goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2425         }
2426 #ifdef CONFIG_NUMA
2427         p->mempolicy = mpol_dup(p->mempolicy);
2428         if (IS_ERR(p->mempolicy)) {
2429                 retval = PTR_ERR(p->mempolicy);
2430                 p->mempolicy = NULL;
2431                 goto bad_fork_cleanup_delayacct;
2432         }
2433 #endif
2434 #ifdef CONFIG_CPUSETS
2435         p->cpuset_mem_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2436         p->cpuset_slab_spread_rotor = NUMA_NO_NODE;
2437         seqcount_spinlock_init(&p->mems_allowed_seq, &p->alloc_lock);
2438 #endif
2439 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
2440         memset(&p->irqtrace, 0, sizeof(p->irqtrace));
2441         p->irqtrace.hardirq_disable_ip  = _THIS_IP_;
2442         p->irqtrace.softirq_enable_ip   = _THIS_IP_;
2443         p->softirqs_enabled             = 1;
2444         p->softirq_context              = 0;
2445 #endif
2446
2447         p->pagefault_disabled = 0;
2448
2449 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2450         lockdep_init_task(p);
2451 #endif
2452
2453 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
2454         p->blocked_on = NULL; /* not blocked yet */
2455 #endif
2456 #ifdef CONFIG_BCACHE
2457         p->sequential_io        = 0;
2458         p->sequential_io_avg    = 0;
2459 #endif
2460 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2461         RCU_INIT_POINTER(p->bpf_storage, NULL);
2462         p->bpf_ctx = NULL;
2463 #endif
2464
2465         /* Perform scheduler related setup. Assign this task to a CPU. */
2466         retval = sched_fork(clone_flags, p);
2467         if (retval)
2468                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2469
2470         retval = perf_event_init_task(p, clone_flags);
2471         if (retval)
2472                 goto bad_fork_cleanup_policy;
2473         retval = audit_alloc(p);
2474         if (retval)
2475                 goto bad_fork_cleanup_perf;
2476         /* copy all the process information */
2477         shm_init_task(p);
2478         retval = security_task_alloc(p, clone_flags);
2479         if (retval)
2480                 goto bad_fork_cleanup_audit;
2481         retval = copy_semundo(clone_flags, p);
2482         if (retval)
2483                 goto bad_fork_cleanup_security;
2484         retval = copy_files(clone_flags, p, args->no_files);
2485         if (retval)
2486                 goto bad_fork_cleanup_semundo;
2487         retval = copy_fs(clone_flags, p);
2488         if (retval)
2489                 goto bad_fork_cleanup_files;
2490         retval = copy_sighand(clone_flags, p);
2491         if (retval)
2492                 goto bad_fork_cleanup_fs;
2493         retval = copy_signal(clone_flags, p);
2494         if (retval)
2495                 goto bad_fork_cleanup_sighand;
2496         retval = copy_mm(clone_flags, p);
2497         if (retval)
2498                 goto bad_fork_cleanup_signal;
2499         retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
2500         if (retval)
2501                 goto bad_fork_cleanup_mm;
2502         retval = copy_io(clone_flags, p);
2503         if (retval)
2504                 goto bad_fork_cleanup_namespaces;
2505         retval = copy_thread(p, args);
2506         if (retval)
2507                 goto bad_fork_cleanup_io;
2508
2509         stackleak_task_init(p);
2510
2511         if (pid != &init_struct_pid) {
2512                 pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children, args->set_tid,
2513                                 args->set_tid_size);
2514                 if (IS_ERR(pid)) {
2515                         retval = PTR_ERR(pid);
2516                         goto bad_fork_cleanup_thread;
2517                 }
2518         }
2519
2520         /*
2521          * This has to happen after we've potentially unshared the file
2522          * descriptor table (so that the pidfd doesn't leak into the child
2523          * if the fd table isn't shared).
2524          */
2525         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2526                 /* Note that no task has been attached to @pid yet. */
2527                 retval = __pidfd_prepare(pid, O_RDWR | O_CLOEXEC, &pidfile);
2528                 if (retval < 0)
2529                         goto bad_fork_free_pid;
2530                 pidfd = retval;
2531
2532                 retval = put_user(pidfd, args->pidfd);
2533                 if (retval)
2534                         goto bad_fork_put_pidfd;
2535         }
2536
2537 #ifdef CONFIG_BLOCK
2538         p->plug = NULL;
2539 #endif
2540         futex_init_task(p);
2541
2542         /*
2543          * sigaltstack should be cleared when sharing the same VM
2544          */
2545         if ((clone_flags & (CLONE_VM|CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
2546                 sas_ss_reset(p);
2547
2548         /*
2549          * Syscall tracing and stepping should be turned off in the
2550          * child regardless of CLONE_PTRACE.
2551          */
2552         user_disable_single_step(p);
2553         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_TRACE);
2554 #if defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || defined(TIF_SYSCALL_EMU)
2555         clear_task_syscall_work(p, SYSCALL_EMU);
2556 #endif
2557         clear_tsk_latency_tracing(p);
2558
2559         /* ok, now we should be set up.. */
2560         p->pid = pid_nr(pid);
2561         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
2562                 p->group_leader = current->group_leader;
2563                 p->tgid = current->tgid;
2564         } else {
2565                 p->group_leader = p;
2566                 p->tgid = p->pid;
2567         }
2568
2569         p->nr_dirtied = 0;
2570         p->nr_dirtied_pause = 128 >> (PAGE_SHIFT - 10);
2571         p->dirty_paused_when = 0;
2572
2573         p->pdeath_signal = 0;
2574         p->task_works = NULL;
2575         clear_posix_cputimers_work(p);
2576
2577 #ifdef CONFIG_KRETPROBES
2578         p->kretprobe_instances.first = NULL;
2579 #endif
2580 #ifdef CONFIG_RETHOOK
2581         p->rethooks.first = NULL;
2582 #endif
2583
2584         /*
2585          * Ensure that the cgroup subsystem policies allow the new process to be
2586          * forked. It should be noted that the new process's css_set can be changed
2587          * between here and cgroup_post_fork() if an organisation operation is in
2588          * progress.
2589          */
2590         retval = cgroup_can_fork(p, args);
2591         if (retval)
2592                 goto bad_fork_put_pidfd;
2593
2594         /*
2595          * Now that the cgroups are pinned, re-clone the parent cgroup and put
2596          * the new task on the correct runqueue. All this *before* the task
2597          * becomes visible.
2598          *
2599          * This isn't part of ->can_fork() because while the re-cloning is
2600          * cgroup specific, it unconditionally needs to place the task on a
2601          * runqueue.
2602          */
2603         sched_cgroup_fork(p, args);
2604
2605         /*
2606          * From this point on we must avoid any synchronous user-space
2607          * communication until we take the tasklist-lock. In particular, we do
2608          * not want user-space to be able to predict the process start-time by
2609          * stalling fork(2) after we recorded the start_time but before it is
2610          * visible to the system.
2611          */
2612
2613         p->start_time = ktime_get_ns();
2614         p->start_boottime = ktime_get_boottime_ns();
2615
2616         /*
2617          * Make it visible to the rest of the system, but dont wake it up yet.
2618          * Need tasklist lock for parent etc handling!
2619          */
2620         write_lock_irq(&tasklist_lock);
2621
2622         /* CLONE_PARENT re-uses the old parent */
2623         if (clone_flags & (CLONE_PARENT|CLONE_THREAD)) {
2624                 p->real_parent = current->real_parent;
2625                 p->parent_exec_id = current->parent_exec_id;
2626                 if (clone_flags & CLONE_THREAD)
2627                         p->exit_signal = -1;
2628                 else
2629                         p->exit_signal = current->group_leader->exit_signal;
2630         } else {
2631                 p->real_parent = current;
2632                 p->parent_exec_id = current->self_exec_id;
2633                 p->exit_signal = args->exit_signal;
2634         }
2635
2636         klp_copy_process(p);
2637
2638         sched_core_fork(p);
2639
2640         spin_lock(&current->sighand->siglock);
2641
2642         rv_task_fork(p);
2643
2644         rseq_fork(p, clone_flags);
2645
2646         /* Don't start children in a dying pid namespace */
2647         if (unlikely(!(ns_of_pid(pid)->pid_allocated & PIDNS_ADDING))) {
2648                 retval = -ENOMEM;
2649                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2650         }
2651
2652         /* Let kill terminate clone/fork in the middle */
2653         if (fatal_signal_pending(current)) {
2654                 retval = -EINTR;
2655                 goto bad_fork_cancel_cgroup;
2656         }
2657
2658         /* No more failure paths after this point. */
2659
2660         /*
2661          * Copy seccomp details explicitly here, in case they were changed
2662          * before holding sighand lock.
2663          */
2664         copy_seccomp(p);
2665
2666         init_task_pid_links(p);
2667         if (likely(p->pid)) {
2668                 ptrace_init_task(p, (clone_flags & CLONE_PTRACE) || trace);
2669
2670                 init_task_pid(p, PIDTYPE_PID, pid);
2671                 if (thread_group_leader(p)) {
2672                         init_task_pid(p, PIDTYPE_TGID, pid);
2673                         init_task_pid(p, PIDTYPE_PGID, task_pgrp(current));
2674                         init_task_pid(p, PIDTYPE_SID, task_session(current));
2675
2676                         if (is_child_reaper(pid)) {
2677                                 ns_of_pid(pid)->child_reaper = p;
2678                                 p->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;
2679                         }
2680                         p->signal->shared_pending.signal = delayed.signal;
2681                         p->signal->tty = tty_kref_get(current->signal->tty);
2682                         /*
2683                          * Inherit has_child_subreaper flag under the same
2684                          * tasklist_lock with adding child to the process tree
2685                          * for propagate_has_child_subreaper optimization.
2686                          */
2687                         p->signal->has_child_subreaper = p->real_parent->signal->has_child_subreaper ||
2688                                                          p->real_parent->signal->is_child_subreaper;
2689                         list_add_tail(&p->sibling, &p->real_parent->children);
2690                         list_add_tail_rcu(&p->tasks, &init_task.tasks);
2691                         attach_pid(p, PIDTYPE_TGID);
2692                         attach_pid(p, PIDTYPE_PGID);
2693                         attach_pid(p, PIDTYPE_SID);
2694                         __this_cpu_inc(process_counts);
2695                 } else {
2696                         current->signal->nr_threads++;
2697                         current->signal->quick_threads++;
2698                         atomic_inc(&current->signal->live);
2699                         refcount_inc(&current->signal->sigcnt);
2700                         task_join_group_stop(p);
2701                         list_add_tail_rcu(&p->thread_node,
2702                                           &p->signal->thread_head);
2703                 }
2704                 attach_pid(p, PIDTYPE_PID);
2705                 nr_threads++;
2706         }
2707         total_forks++;
2708         hlist_del_init(&delayed.node);
2709         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2710         syscall_tracepoint_update(p);
2711         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2712
2713         if (pidfile)
2714                 fd_install(pidfd, pidfile);
2715
2716         proc_fork_connector(p);
2717         sched_post_fork(p);
2718         cgroup_post_fork(p, args);
2719         perf_event_fork(p);
2720
2721         trace_task_newtask(p, clone_flags);
2722         uprobe_copy_process(p, clone_flags);
2723         user_events_fork(p, clone_flags);
2724
2725         copy_oom_score_adj(clone_flags, p);
2726
2727         return p;
2728
2729 bad_fork_cancel_cgroup:
2730         sched_core_free(p);
2731         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
2732         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
2733         cgroup_cancel_fork(p, args);
2734 bad_fork_put_pidfd:
2735         if (clone_flags & CLONE_PIDFD) {
2736                 fput(pidfile);
2737                 put_unused_fd(pidfd);
2738         }
2739 bad_fork_free_pid:
2740         if (pid != &init_struct_pid)
2741                 free_pid(pid);
2742 bad_fork_cleanup_thread:
2743         exit_thread(p);
2744 bad_fork_cleanup_io:
2745         if (p->io_context)
2746                 exit_io_context(p);
2747 bad_fork_cleanup_namespaces:
2748         exit_task_namespaces(p);
2749 bad_fork_cleanup_mm:
2750         if (p->mm) {
2751                 mm_clear_owner(p->mm, p);
2752                 mmput(p->mm);
2753         }
2754 bad_fork_cleanup_signal:
2755         if (!(clone_flags & CLONE_THREAD))
2756                 free_signal_struct(p->signal);
2757 bad_fork_cleanup_sighand:
2758         __cleanup_sighand(p->sighand);
2759 bad_fork_cleanup_fs:
2760         exit_fs(p); /* blocking */
2761 bad_fork_cleanup_files:
2762         exit_files(p); /* blocking */
2763 bad_fork_cleanup_semundo:
2764         exit_sem(p);
2765 bad_fork_cleanup_security:
2766         security_task_free(p);
2767 bad_fork_cleanup_audit:
2768         audit_free(p);
2769 bad_fork_cleanup_perf:
2770         perf_event_free_task(p);
2771 bad_fork_cleanup_policy:
2772         lockdep_free_task(p);
2773 #ifdef CONFIG_NUMA
2774         mpol_put(p->mempolicy);
2775 #endif
2776 bad_fork_cleanup_delayacct:
2777         delayacct_tsk_free(p);
2778 bad_fork_cleanup_count:
2779         dec_rlimit_ucounts(task_ucounts(p), UCOUNT_RLIMIT_NPROC, 1);
2780         exit_creds(p);
2781 bad_fork_free:
2782         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_DEAD);
2783         exit_task_stack_account(p);
2784         put_task_stack(p);
2785         delayed_free_task(p);
2786 fork_out:
2787         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2788         hlist_del_init(&delayed.node);
2789         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2790         return ERR_PTR(retval);
2791 }
2792
2793 static inline void init_idle_pids(struct task_struct *idle)
2794 {
2795         enum pid_type type;
2796
2797         for (type = PIDTYPE_PID; type < PIDTYPE_MAX; ++type) {
2798                 INIT_HLIST_NODE(&idle->pid_links[type]); /* not really needed */
2799                 init_task_pid(idle, type, &init_struct_pid);
2800         }
2801 }
2802
2803 static int idle_dummy(void *dummy)
2804 {
2805         /* This function is never called */
2806         return 0;
2807 }
2808
2809 struct task_struct * __init fork_idle(int cpu)
2810 {
2811         struct task_struct *task;
2812         struct kernel_clone_args args = {
2813                 .flags          = CLONE_VM,
2814                 .fn             = &idle_dummy,
2815                 .fn_arg         = NULL,
2816                 .kthread        = 1,
2817                 .idle           = 1,
2818         };
2819
2820         task = copy_process(&init_struct_pid, 0, cpu_to_node(cpu), &args);
2821         if (!IS_ERR(task)) {
2822                 init_idle_pids(task);
2823                 init_idle(task, cpu);
2824         }
2825
2826         return task;
2827 }
2828
2829 /*
2830  * This is like kernel_clone(), but shaved down and tailored to just
2831  * creating io_uring workers. It returns a created task, or an error pointer.
2832  * The returned task is inactive, and the caller must fire it up through
2833  * wake_up_new_task(p). All signals are blocked in the created task.
2834  */
2835 struct task_struct *create_io_thread(int (*fn)(void *), void *arg, int node)
2836 {
2837         unsigned long flags = CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|
2838                                 CLONE_IO;
2839         struct kernel_clone_args args = {
2840                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2841                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2842                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2843                 .fn             = fn,
2844                 .fn_arg         = arg,
2845                 .io_thread      = 1,
2846                 .user_worker    = 1,
2847         };
2848
2849         return copy_process(NULL, 0, node, &args);
2850 }
2851
2852 /*
2853  *  Ok, this is the main fork-routine.
2854  *
2855  * It copies the process, and if successful kick-starts
2856  * it and waits for it to finish using the VM if required.
2857  *
2858  * args->exit_signal is expected to be checked for sanity by the caller.
2859  */
2860 pid_t kernel_clone(struct kernel_clone_args *args)
2861 {
2862         u64 clone_flags = args->flags;
2863         struct completion vfork;
2864         struct pid *pid;
2865         struct task_struct *p;
2866         int trace = 0;
2867         pid_t nr;
2868
2869         /*
2870          * For legacy clone() calls, CLONE_PIDFD uses the parent_tid argument
2871          * to return the pidfd. Hence, CLONE_PIDFD and CLONE_PARENT_SETTID are
2872          * mutually exclusive. With clone3() CLONE_PIDFD has grown a separate
2873          * field in struct clone_args and it still doesn't make sense to have
2874          * them both point at the same memory location. Performing this check
2875          * here has the advantage that we don't need to have a separate helper
2876          * to check for legacy clone().
2877          */
2878         if ((args->flags & CLONE_PIDFD) &&
2879             (args->flags & CLONE_PARENT_SETTID) &&
2880             (args->pidfd == args->parent_tid))
2881                 return -EINVAL;
2882
2883         /*
2884          * Determine whether and which event to report to ptracer.  When
2885          * called from kernel_thread or CLONE_UNTRACED is explicitly
2886          * requested, no event is reported; otherwise, report if the event
2887          * for the type of forking is enabled.
2888          */
2889         if (!(clone_flags & CLONE_UNTRACED)) {
2890                 if (clone_flags & CLONE_VFORK)
2891                         trace = PTRACE_EVENT_VFORK;
2892                 else if (args->exit_signal != SIGCHLD)
2893                         trace = PTRACE_EVENT_CLONE;
2894                 else
2895                         trace = PTRACE_EVENT_FORK;
2896
2897                 if (likely(!ptrace_event_enabled(current, trace)))
2898                         trace = 0;
2899         }
2900
2901         p = copy_process(NULL, trace, NUMA_NO_NODE, args);
2902         add_latent_entropy();
2903
2904         if (IS_ERR(p))
2905                 return PTR_ERR(p);
2906
2907         /*
2908          * Do this prior waking up the new thread - the thread pointer
2909          * might get invalid after that point, if the thread exits quickly.
2910          */
2911         trace_sched_process_fork(current, p);
2912
2913         pid = get_task_pid(p, PIDTYPE_PID);
2914         nr = pid_vnr(pid);
2915
2916         if (clone_flags & CLONE_PARENT_SETTID)
2917                 put_user(nr, args->parent_tid);
2918
2919         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2920                 p->vfork_done = &vfork;
2921                 init_completion(&vfork);
2922                 get_task_struct(p);
2923         }
2924
2925         if (IS_ENABLED(CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU) && !(clone_flags & CLONE_VM)) {
2926                 /* lock the task to synchronize with memcg migration */
2927                 task_lock(p);
2928                 lru_gen_add_mm(p->mm);
2929                 task_unlock(p);
2930         }
2931
2932         wake_up_new_task(p);
2933
2934         /* forking complete and child started to run, tell ptracer */
2935         if (unlikely(trace))
2936                 ptrace_event_pid(trace, pid);
2937
2938         if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
2939                 if (!wait_for_vfork_done(p, &vfork))
2940                         ptrace_event_pid(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE, pid);
2941         }
2942
2943         put_pid(pid);
2944         return nr;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Create a kernel thread.
2949  */
2950 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, const char *name,
2951                     unsigned long flags)
2952 {
2953         struct kernel_clone_args args = {
2954                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2955                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2956                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2957                 .fn             = fn,
2958                 .fn_arg         = arg,
2959                 .name           = name,
2960                 .kthread        = 1,
2961         };
2962
2963         return kernel_clone(&args);
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Create a user mode thread.
2968  */
2969 pid_t user_mode_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
2970 {
2971         struct kernel_clone_args args = {
2972                 .flags          = ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |
2973                                     CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),
2974                 .exit_signal    = (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),
2975                 .fn             = fn,
2976                 .fn_arg         = arg,
2977         };
2978
2979         return kernel_clone(&args);
2980 }
2981
2982 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_FORK
2983 SYSCALL_DEFINE0(fork)
2984 {
2985 #ifdef CONFIG_MMU
2986         struct kernel_clone_args args = {
2987                 .exit_signal = SIGCHLD,
2988         };
2989
2990         return kernel_clone(&args);
2991 #else
2992         /* can not support in nommu mode */
2993         return -EINVAL;
2994 #endif
2995 }
2996 #endif
2997
2998 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_VFORK
2999 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
3000 {
3001         struct kernel_clone_args args = {
3002                 .flags          = CLONE_VFORK | CLONE_VM,
3003                 .exit_signal    = SIGCHLD,
3004         };
3005
3006         return kernel_clone(&args);
3007 }
3008 #endif
3009
3010 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE
3011 #ifdef CONFIG_CLONE_BACKWARDS
3012 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3013                  int __user *, parent_tidptr,
3014                  unsigned long, tls,
3015                  int __user *, child_tidptr)
3016 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS2)
3017 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
3018                  int __user *, parent_tidptr,
3019                  int __user *, child_tidptr,
3020                  unsigned long, tls)
3021 #elif defined(CONFIG_CLONE_BACKWARDS3)
3022 SYSCALL_DEFINE6(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3023                 int, stack_size,
3024                 int __user *, parent_tidptr,
3025                 int __user *, child_tidptr,
3026                 unsigned long, tls)
3027 #else
3028 SYSCALL_DEFINE5(clone, unsigned long, clone_flags, unsigned long, newsp,
3029                  int __user *, parent_tidptr,
3030                  int __user *, child_tidptr,
3031                  unsigned long, tls)
3032 #endif
3033 {
3034         struct kernel_clone_args args = {
3035                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
3036                 .pidfd          = parent_tidptr,
3037                 .child_tid      = child_tidptr,
3038                 .parent_tid     = parent_tidptr,
3039                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
3040                 .stack          = newsp,
3041                 .tls            = tls,
3042         };
3043
3044         return kernel_clone(&args);
3045 }
3046 #endif
3047
3048 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_CLONE3
3049
3050 noinline static int copy_clone_args_from_user(struct kernel_clone_args *kargs,
3051                                               struct clone_args __user *uargs,
3052                                               size_t usize)
3053 {
3054         int err;
3055         struct clone_args args;
3056         pid_t *kset_tid = kargs->set_tid;
3057
3058         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, tls) !=
3059                      CLONE_ARGS_SIZE_VER0);
3060         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, set_tid_size) !=
3061                      CLONE_ARGS_SIZE_VER1);
3062         BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct clone_args, cgroup) !=
3063                      CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3064         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct clone_args) != CLONE_ARGS_SIZE_VER2);
3065
3066         if (unlikely(usize > PAGE_SIZE))
3067                 return -E2BIG;
3068         if (unlikely(usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER0))
3069                 return -EINVAL;
3070
3071         err = copy_struct_from_user(&args, sizeof(args), uargs, usize);
3072         if (err)
3073                 return err;
3074
3075         if (unlikely(args.set_tid_size > MAX_PID_NS_LEVEL))
3076                 return -EINVAL;
3077
3078         if (unlikely(!args.set_tid && args.set_tid_size > 0))
3079                 return -EINVAL;
3080
3081         if (unlikely(args.set_tid && args.set_tid_size == 0))
3082                 return -EINVAL;
3083
3084         /*
3085          * Verify that higher 32bits of exit_signal are unset and that
3086          * it is a valid signal
3087          */
3088         if (unlikely((args.exit_signal & ~((u64)CSIGNAL)) ||
3089                      !valid_signal(args.exit_signal)))
3090                 return -EINVAL;
3091
3092         if ((args.flags & CLONE_INTO_CGROUP) &&
3093             (args.cgroup > INT_MAX || usize < CLONE_ARGS_SIZE_VER2))
3094                 return -EINVAL;
3095
3096         *kargs = (struct kernel_clone_args){
3097                 .flags          = args.flags,
3098                 .pidfd          = u64_to_user_ptr(args.pidfd),
3099                 .child_tid      = u64_to_user_ptr(args.child_tid),
3100                 .parent_tid     = u64_to_user_ptr(args.parent_tid),
3101                 .exit_signal    = args.exit_signal,
3102                 .stack          = args.stack,
3103                 .stack_size     = args.stack_size,
3104                 .tls            = args.tls,
3105                 .set_tid_size   = args.set_tid_size,
3106                 .cgroup         = args.cgroup,
3107         };
3108
3109         if (args.set_tid &&
3110                 copy_from_user(kset_tid, u64_to_user_ptr(args.set_tid),
3111                         (kargs->set_tid_size * sizeof(pid_t))))
3112                 return -EFAULT;
3113
3114         kargs->set_tid = kset_tid;
3115
3116         return 0;
3117 }
3118
3119 /**
3120  * clone3_stack_valid - check and prepare stack
3121  * @kargs: kernel clone args
3122  *
3123  * Verify that the stack arguments userspace gave us are sane.
3124  * In addition, set the stack direction for userspace since it's easy for us to
3125  * determine.
3126  */
3127 static inline bool clone3_stack_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3128 {
3129         if (kargs->stack == 0) {
3130                 if (kargs->stack_size > 0)
3131                         return false;
3132         } else {
3133                 if (kargs->stack_size == 0)
3134                         return false;
3135
3136                 if (!access_ok((void __user *)kargs->stack, kargs->stack_size))
3137                         return false;
3138
3139 #if !defined(CONFIG_STACK_GROWSUP)
3140                 kargs->stack += kargs->stack_size;
3141 #endif
3142         }
3143
3144         return true;
3145 }
3146
3147 static bool clone3_args_valid(struct kernel_clone_args *kargs)
3148 {
3149         /* Verify that no unknown flags are passed along. */
3150         if (kargs->flags &
3151             ~(CLONE_LEGACY_FLAGS | CLONE_CLEAR_SIGHAND | CLONE_INTO_CGROUP))
3152                 return false;
3153
3154         /*
3155          * - make the CLONE_DETACHED bit reusable for clone3
3156          * - make the CSIGNAL bits reusable for clone3
3157          */
3158         if (kargs->flags & (CLONE_DETACHED | (CSIGNAL & (~CLONE_NEWTIME))))
3159                 return false;
3160
3161         if ((kargs->flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND)) ==
3162             (CLONE_SIGHAND | CLONE_CLEAR_SIGHAND))
3163                 return false;
3164
3165         if ((kargs->flags & (CLONE_THREAD | CLONE_PARENT)) &&
3166             kargs->exit_signal)
3167                 return false;
3168
3169         if (!clone3_stack_valid(kargs))
3170                 return false;
3171
3172         return true;
3173 }
3174
3175 /**
3176  * sys_clone3 - create a new process with specific properties
3177  * @uargs: argument structure
3178  * @size:  size of @uargs
3179  *
3180  * clone3() is the extensible successor to clone()/clone2().
3181  * It takes a struct as argument that is versioned by its size.
3182  *
3183  * Return: On success, a positive PID for the child process.
3184  *         On error, a negative errno number.
3185  */
3186 SYSCALL_DEFINE2(clone3, struct clone_args __user *, uargs, size_t, size)
3187 {
3188         int err;
3189
3190         struct kernel_clone_args kargs;
3191         pid_t set_tid[MAX_PID_NS_LEVEL];
3192
3193         kargs.set_tid = set_tid;
3194
3195         err = copy_clone_args_from_user(&kargs, uargs, size);
3196         if (err)
3197                 return err;
3198
3199         if (!clone3_args_valid(&kargs))
3200                 return -EINVAL;
3201
3202         return kernel_clone(&kargs);
3203 }
3204 #endif
3205
3206 void walk_process_tree(struct task_struct *top, proc_visitor visitor, void *data)
3207 {
3208         struct task_struct *leader, *parent, *child;
3209         int res;
3210
3211         read_lock(&tasklist_lock);
3212         leader = top = top->group_leader;
3213 down:
3214         for_each_thread(leader, parent) {
3215                 list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
3216                         res = visitor(child, data);
3217                         if (res) {
3218                                 if (res < 0)
3219                                         goto out;
3220                                 leader = child;
3221                                 goto down;
3222                         }
3223 up:
3224                         ;
3225                 }
3226         }
3227
3228         if (leader != top) {
3229                 child = leader;
3230                 parent = child->real_parent;
3231                 leader = parent->group_leader;
3232                 goto up;
3233         }
3234 out:
3235         read_unlock(&tasklist_lock);
3236 }
3237
3238 #ifndef ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN
3239 #define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN 0
3240 #endif
3241
3242 static void sighand_ctor(void *data)
3243 {
3244         struct sighand_struct *sighand = data;
3245
3246         spin_lock_init(&sighand->siglock);
3247         init_waitqueue_head(&sighand->signalfd_wqh);
3248 }
3249
3250 void __init mm_cache_init(void)
3251 {
3252         unsigned int mm_size;
3253
3254         /*
3255          * The mm_cpumask is located at the end of mm_struct, and is
3256          * dynamically sized based on the maximum CPU number this system
3257          * can have, taking hotplug into account (nr_cpu_ids).
3258          */
3259         mm_size = sizeof(struct mm_struct) + cpumask_size() + mm_cid_size();
3260
3261         mm_cachep = kmem_cache_create_usercopy("mm_struct",
3262                         mm_size, ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN,
3263                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3264                         offsetof(struct mm_struct, saved_auxv),
3265                         sizeof_field(struct mm_struct, saved_auxv),
3266                         NULL);
3267 }
3268
3269 void __init proc_caches_init(void)
3270 {
3271         sighand_cachep = kmem_cache_create("sighand_cache",
3272                         sizeof(struct sighand_struct), 0,
3273                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|
3274                         SLAB_ACCOUNT, sighand_ctor);
3275         signal_cachep = kmem_cache_create("signal_cache",
3276                         sizeof(struct signal_struct), 0,
3277                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3278                         NULL);
3279         files_cachep = kmem_cache_create("files_cache",
3280                         sizeof(struct files_struct), 0,
3281                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3282                         NULL);
3283         fs_cachep = kmem_cache_create("fs_cache",
3284                         sizeof(struct fs_struct), 0,
3285                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
3286                         NULL);
3287
3288         vm_area_cachep = KMEM_CACHE(vm_area_struct, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3289 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
3290         vma_lock_cachep = KMEM_CACHE(vma_lock, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
3291 #endif
3292         mmap_init();
3293         nsproxy_cache_init();
3294 }
3295
3296 /*
3297  * Check constraints on flags passed to the unshare system call.
3298  */
3299 static int check_unshare_flags(unsigned long unshare_flags)
3300 {
3301         if (unshare_flags & ~(CLONE_THREAD|CLONE_FS|CLONE_NEWNS|CLONE_SIGHAND|
3302                                 CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SYSVSEM|
3303                                 CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNET|
3304                                 CLONE_NEWUSER|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWCGROUP|
3305                                 CLONE_NEWTIME))
3306                 return -EINVAL;
3307         /*
3308          * Not implemented, but pretend it works if there is nothing
3309          * to unshare.  Note that unsharing the address space or the
3310          * signal handlers also need to unshare the signal queues (aka
3311          * CLONE_THREAD).
3312          */
3313         if (unshare_flags & (CLONE_THREAD | CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3314                 if (!thread_group_empty(current))
3315                         return -EINVAL;
3316         }
3317         if (unshare_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_VM)) {
3318                 if (refcount_read(&current->sighand->count) > 1)
3319                         return -EINVAL;
3320         }
3321         if (unshare_flags & CLONE_VM) {
3322                 if (!current_is_single_threaded())
3323                         return -EINVAL;
3324         }
3325
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 /*
3330  * Unshare the filesystem structure if it is being shared
3331  */
3332 static int unshare_fs(unsigned long unshare_flags, struct fs_struct **new_fsp)
3333 {
3334         struct fs_struct *fs = current->fs;
3335
3336         if (!(unshare_flags & CLONE_FS) || !fs)
3337                 return 0;
3338
3339         /* don't need lock here; in the worst case we'll do useless copy */
3340         if (fs->users == 1)
3341                 return 0;
3342
3343         *new_fsp = copy_fs_struct(fs);
3344         if (!*new_fsp)
3345                 return -ENOMEM;
3346
3347         return 0;
3348 }
3349
3350 /*
3351  * Unshare file descriptor table if it is being shared
3352  */
3353 int unshare_fd(unsigned long unshare_flags, unsigned int max_fds,
3354                struct files_struct **new_fdp)
3355 {
3356         struct files_struct *fd = current->files;
3357         int error = 0;
3358
3359         if ((unshare_flags & CLONE_FILES) &&
3360             (fd && atomic_read(&fd->count) > 1)) {
3361                 *new_fdp = dup_fd(fd, max_fds, &error);
3362                 if (!*new_fdp)
3363                         return error;
3364         }
3365
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 /*
3370  * unshare allows a process to 'unshare' part of the process
3371  * context which was originally shared using clone.  copy_*
3372  * functions used by kernel_clone() cannot be used here directly
3373  * because they modify an inactive task_struct that is being
3374  * constructed. Here we are modifying the current, active,
3375  * task_struct.
3376  */
3377 int ksys_unshare(unsigned long unshare_flags)
3378 {
3379         struct fs_struct *fs, *new_fs = NULL;
3380         struct files_struct *new_fd = NULL;
3381         struct cred *new_cred = NULL;
3382         struct nsproxy *new_nsproxy = NULL;
3383         int do_sysvsem = 0;
3384         int err;
3385
3386         /*
3387          * If unsharing a user namespace must also unshare the thread group
3388          * and unshare the filesystem root and working directories.
3389          */
3390         if (unshare_flags & CLONE_NEWUSER)
3391                 unshare_flags |= CLONE_THREAD | CLONE_FS;
3392         /*
3393          * If unsharing vm, must also unshare signal handlers.
3394          */
3395         if (unshare_flags & CLONE_VM)
3396                 unshare_flags |= CLONE_SIGHAND;
3397         /*
3398          * If unsharing a signal handlers, must also unshare the signal queues.
3399          */
3400         if (unshare_flags & CLONE_SIGHAND)
3401                 unshare_flags |= CLONE_THREAD;
3402         /*
3403          * If unsharing namespace, must also unshare filesystem information.
3404          */
3405         if (unshare_flags & CLONE_NEWNS)
3406                 unshare_flags |= CLONE_FS;
3407
3408         err = check_unshare_flags(unshare_flags);
3409         if (err)
3410                 goto bad_unshare_out;
3411         /*
3412          * CLONE_NEWIPC must also detach from the undolist: after switching
3413          * to a new ipc namespace, the semaphore arrays from the old
3414          * namespace are unreachable.
3415          */
3416         if (unshare_flags & (CLONE_NEWIPC|CLONE_SYSVSEM))
3417                 do_sysvsem = 1;
3418         err = unshare_fs(unshare_flags, &new_fs);
3419         if (err)
3420                 goto bad_unshare_out;
3421         err = unshare_fd(unshare_flags, NR_OPEN_MAX, &new_fd);
3422         if (err)
3423                 goto bad_unshare_cleanup_fs;
3424         err = unshare_userns(unshare_flags, &new_cred);
3425         if (err)
3426                 goto bad_unshare_cleanup_fd;
3427         err = unshare_nsproxy_namespaces(unshare_flags, &new_nsproxy,
3428                                          new_cred, new_fs);
3429         if (err)
3430                 goto bad_unshare_cleanup_cred;
3431
3432         if (new_cred) {
3433                 err = set_cred_ucounts(new_cred);
3434                 if (err)
3435                         goto bad_unshare_cleanup_cred;
3436         }
3437
3438         if (new_fs || new_fd || do_sysvsem || new_cred || new_nsproxy) {
3439                 if (do_sysvsem) {
3440                         /*
3441                          * CLONE_SYSVSEM is equivalent to sys_exit().
3442                          */
3443                         exit_sem(current);
3444                 }
3445                 if (unshare_flags & CLONE_NEWIPC) {
3446                         /* Orphan segments in old ns (see sem above). */
3447                         exit_shm(current);
3448                         shm_init_task(current);
3449                 }
3450
3451                 if (new_nsproxy)
3452                         switch_task_namespaces(current, new_nsproxy);
3453
3454                 task_lock(current);
3455
3456                 if (new_fs) {
3457                         fs = current->fs;
3458                         spin_lock(&fs->lock);
3459                         current->fs = new_fs;
3460                         if (--fs->users)
3461                                 new_fs = NULL;
3462                         else
3463                                 new_fs = fs;
3464                         spin_unlock(&fs->lock);
3465                 }
3466
3467                 if (new_fd)
3468                         swap(current->files, new_fd);
3469
3470                 task_unlock(current);
3471
3472                 if (new_cred) {
3473                         /* Install the new user namespace */
3474                         commit_creds(new_cred);
3475                         new_cred = NULL;
3476                 }
3477         }
3478
3479         perf_event_namespaces(current);
3480
3481 bad_unshare_cleanup_cred:
3482         if (new_cred)
3483                 put_cred(new_cred);
3484 bad_unshare_cleanup_fd:
3485         if (new_fd)
3486                 put_files_struct(new_fd);
3487
3488 bad_unshare_cleanup_fs:
3489         if (new_fs)
3490                 free_fs_struct(new_fs);
3491
3492 bad_unshare_out:
3493         return err;
3494 }
3495
3496 SYSCALL_DEFINE1(unshare, unsigned long, unshare_flags)
3497 {
3498         return ksys_unshare(unshare_flags);
3499 }
3500
3501 /*
3502  *      Helper to unshare the files of the current task.
3503  *      We don't want to expose copy_files internals to
3504  *      the exec layer of the kernel.
3505  */
3506
3507 int unshare_files(void)
3508 {
3509         struct task_struct *task = current;
3510         struct files_struct *old, *copy = NULL;
3511         int error;
3512
3513         error = unshare_fd(CLONE_FILES, NR_OPEN_MAX, &copy);
3514         if (error || !copy)
3515                 return error;
3516
3517         old = task->files;
3518         task_lock(task);
3519         task->files = copy;
3520         task_unlock(task);
3521         put_files_struct(old);
3522         return 0;
3523 }
3524
3525 int sysctl_max_threads(struct ctl_table *table, int write,
3526                        void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3527 {
3528         struct ctl_table t;
3529         int ret;
3530         int threads = max_threads;
3531         int min = 1;
3532         int max = MAX_THREADS;
3533
3534         t = *table;
3535         t.data = &threads;
3536         t.extra1 = &min;
3537         t.extra2 = &max;
3538
3539         ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3540         if (ret || !write)
3541                 return ret;
3542
3543         max_threads = threads;
3544
3545         return 0;
3546 }