]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - ipc/sem.c
seqlock: Don't smp_rmb in seqlock reader spin loop
[karo-tx-linux.git] / ipc / sem.c
1 /*
2  * linux/ipc/sem.c
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
5  *
6  * IMPLEMENTATION NOTES ON CODE REWRITE (Eric Schenk, January 1995):
7  * This code underwent a massive rewrite in order to solve some problems
8  * with the original code. In particular the original code failed to
9  * wake up processes that were waiting for semval to go to 0 if the
10  * value went to 0 and was then incremented rapidly enough. In solving
11  * this problem I have also modified the implementation so that it
12  * processes pending operations in a FIFO manner, thus give a guarantee
13  * that processes waiting for a lock on the semaphore won't starve
14  * unless another locking process fails to unlock.
15  * In addition the following two changes in behavior have been introduced:
16  * - The original implementation of semop returned the value
17  *   last semaphore element examined on success. This does not
18  *   match the manual page specifications, and effectively
19  *   allows the user to read the semaphore even if they do not
20  *   have read permissions. The implementation now returns 0
21  *   on success as stated in the manual page.
22  * - There is some confusion over whether the set of undo adjustments
23  *   to be performed at exit should be done in an atomic manner.
24  *   That is, if we are attempting to decrement the semval should we queue
25  *   up and wait until we can do so legally?
26  *   The original implementation attempted to do this.
27  *   The current implementation does not do so. This is because I don't
28  *   think it is the right thing (TM) to do, and because I couldn't
29  *   see a clean way to get the old behavior with the new design.
30  *   The POSIX standard and SVID should be consulted to determine
31  *   what behavior is mandated.
32  *
33  * Further notes on refinement (Christoph Rohland, December 1998):
34  * - The POSIX standard says, that the undo adjustments simply should
35  *   redo. So the current implementation is o.K.
36  * - The previous code had two flaws:
37  *   1) It actively gave the semaphore to the next waiting process
38  *      sleeping on the semaphore. Since this process did not have the
39  *      cpu this led to many unnecessary context switches and bad
40  *      performance. Now we only check which process should be able to
41  *      get the semaphore and if this process wants to reduce some
42  *      semaphore value we simply wake it up without doing the
43  *      operation. So it has to try to get it later. Thus e.g. the
44  *      running process may reacquire the semaphore during the current
45  *      time slice. If it only waits for zero or increases the semaphore,
46  *      we do the operation in advance and wake it up.
47  *   2) It did not wake up all zero waiting processes. We try to do
48  *      better but only get the semops right which only wait for zero or
49  *      increase. If there are decrement operations in the operations
50  *      array we do the same as before.
51  *
52  * With the incarnation of O(1) scheduler, it becomes unnecessary to perform
53  * check/retry algorithm for waking up blocked processes as the new scheduler
54  * is better at handling thread switch than the old one.
55  *
56  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
57  *
58  * SMP-threaded, sysctl's added
59  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
60  * Enforced range limit on SEM_UNDO
61  * (c) 2001 Red Hat Inc <alan@redhat.com>
62  * Lockless wakeup
63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
64  *
65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
67  *
68  * namespaces support
69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/rwsem.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/ipc_namespace.h>
86
87 #include <asm/uaccess.h>
88 #include "util.h"
89
90 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
91
92 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
93 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
94
95 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
96 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
97 #ifdef CONFIG_PROC_FS
98 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
99 #endif
100
101 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
102 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
103
104 /*
105  * linked list protection:
106  *      sem_undo.id_next,
107  *      sem_array.sem_pending{,last},
108  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
109  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
110  *      
111  */
112
113 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
114 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
115 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
116 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
117
118 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
119 {
120         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
121         ns->sc_semmns = SEMMNS;
122         ns->sc_semopm = SEMOPM;
123         ns->sc_semmni = SEMMNI;
124         ns->used_sems = 0;
125         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
126 }
127
128 #ifdef CONFIG_IPC_NS
129 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
130 {
131         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
132         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
133 }
134 #endif
135
136 void __init sem_init (void)
137 {
138         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
139         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
140                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
141                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
142 }
143
144 /*
145  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
146  * is not held.
147  */
148 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
149 {
150         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
151
152         if (IS_ERR(ipcp))
153                 return (struct sem_array *)ipcp;
154
155         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
156 }
157
158 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
159                                                 int id)
160 {
161         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
162
163         if (IS_ERR(ipcp))
164                 return (struct sem_array *)ipcp;
165
166         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
167 }
168
169 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
170 {
171         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
172         ipc_rcu_putref(sma);
173 }
174
175 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
176 {
177         ipc_rcu_getref(sma);
178         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
179 }
180
181 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
182 {
183         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
184         ipc_rcu_putref(sma);
185         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
186 }
187
188 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
189 {
190         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
191 }
192
193 /*
194  * Lockless wakeup algorithm:
195  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
196  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
197  * - wakeup is performed by
198  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
199  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
200  *        This is the notification for the blocked thread that a
201  *        result value is imminent.
202  *      * call wake_up_process
203  *      * set queue.status to the final value.
204  * - the previously blocked thread checks queue.status:
205  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
206  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
207  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
208  *        performing any operation on the sem array.
209  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
210  *
211  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
212  * races:
213  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
214  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
215  *   before update_queue had a chance to set queue.status
216  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
217  *   blocked process is woken up by a signal between writing
218  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
219  *   process could return from semtimedop and die by calling
220  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
221  *   will oops, because the task structure is already invalid.
222  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
223  *
224  */
225 #define IN_WAKEUP       1
226
227 /**
228  * newary - Create a new semaphore set
229  * @ns: namespace
230  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
231  *
232  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
233  */
234
235 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
236 {
237         int id;
238         int retval;
239         struct sem_array *sma;
240         int size;
241         key_t key = params->key;
242         int nsems = params->u.nsems;
243         int semflg = params->flg;
244
245         if (!nsems)
246                 return -EINVAL;
247         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
248                 return -ENOSPC;
249
250         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
251         sma = ipc_rcu_alloc(size);
252         if (!sma) {
253                 return -ENOMEM;
254         }
255         memset (sma, 0, size);
256
257         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
258         sma->sem_perm.key = key;
259
260         sma->sem_perm.security = NULL;
261         retval = security_sem_alloc(sma);
262         if (retval) {
263                 ipc_rcu_putref(sma);
264                 return retval;
265         }
266
267         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
268         if (id < 0) {
269                 security_sem_free(sma);
270                 ipc_rcu_putref(sma);
271                 return id;
272         }
273         ns->used_sems += nsems;
274
275         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
276         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
277         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
278         sma->sem_nsems = nsems;
279         sma->sem_ctime = get_seconds();
280         sem_unlock(sma);
281
282         return sma->sem_perm.id;
283 }
284
285
286 /*
287  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
288  */
289 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
290 {
291         struct sem_array *sma;
292
293         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
294         return security_sem_associate(sma, semflg);
295 }
296
297 /*
298  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
299  */
300 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
301                                 struct ipc_params *params)
302 {
303         struct sem_array *sma;
304
305         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
306         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
307                 return -EINVAL;
308
309         return 0;
310 }
311
312 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
313 {
314         struct ipc_namespace *ns;
315         struct ipc_ops sem_ops;
316         struct ipc_params sem_params;
317
318         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
319
320         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
321                 return -EINVAL;
322
323         sem_ops.getnew = newary;
324         sem_ops.associate = sem_security;
325         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
326
327         sem_params.key = key;
328         sem_params.flg = semflg;
329         sem_params.u.nsems = nsems;
330
331         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
332 }
333
334 /*
335  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
336  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
337  */
338
339 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
340                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
341 {
342         int result, sem_op;
343         struct sembuf *sop;
344         struct sem * curr;
345
346         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
347                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
348                 sem_op = sop->sem_op;
349                 result = curr->semval;
350   
351                 if (!sem_op && result)
352                         goto would_block;
353
354                 result += sem_op;
355                 if (result < 0)
356                         goto would_block;
357                 if (result > SEMVMX)
358                         goto out_of_range;
359                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
360                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
361                         /*
362                          *      Exceeding the undo range is an error.
363                          */
364                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
365                                 goto out_of_range;
366                 }
367                 curr->semval = result;
368         }
369
370         sop--;
371         while (sop >= sops) {
372                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
373                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
374                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
375                 sop--;
376         }
377         
378         sma->sem_otime = get_seconds();
379         return 0;
380
381 out_of_range:
382         result = -ERANGE;
383         goto undo;
384
385 would_block:
386         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
387                 result = -EAGAIN;
388         else
389                 result = 1;
390
391 undo:
392         sop--;
393         while (sop >= sops) {
394                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
395                 sop--;
396         }
397
398         return result;
399 }
400
401 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
402  * looking for tasks that can be completed.
403  */
404 static void update_queue (struct sem_array * sma)
405 {
406         int error;
407         struct sem_queue * q;
408
409         q = list_entry(sma->sem_pending.next, struct sem_queue, list);
410         while (&q->list != &sma->sem_pending) {
411                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
412                                          q->undo, q->pid);
413
414                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
415                 if (error <= 0) {
416                         struct sem_queue *n;
417
418                         /*
419                          * Continue scanning. The next operation
420                          * that must be checked depends on the type of the
421                          * completed operation:
422                          * - if the operation modified the array, then
423                          *   restart from the head of the queue and
424                          *   check for threads that might be waiting
425                          *   for semaphore values to become 0.
426                          * - if the operation didn't modify the array,
427                          *   then just continue.
428                          * The order of list_del() and reading ->next
429                          * is crucial: In the former case, the list_del()
430                          * must be done first [because we might be the
431                          * first entry in ->sem_pending], in the latter
432                          * case the list_del() must be done last
433                          * [because the list is invalid after the list_del()]
434                          */
435                         if (q->alter) {
436                                 list_del(&q->list);
437                                 n = list_entry(sma->sem_pending.next,
438                                                 struct sem_queue, list);
439                         } else {
440                                 n = list_entry(q->list.next, struct sem_queue,
441                                                 list);
442                                 list_del(&q->list);
443                         }
444
445                         /* wake up the waiting thread */
446                         q->status = IN_WAKEUP;
447
448                         wake_up_process(q->sleeper);
449                         /* hands-off: q will disappear immediately after
450                          * writing q->status.
451                          */
452                         smp_wmb();
453                         q->status = error;
454                         q = n;
455                 } else {
456                         q = list_entry(q->list.next, struct sem_queue, list);
457                 }
458         }
459 }
460
461 /* The following counts are associated to each semaphore:
462  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
463  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
464  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
465  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
466  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
467  * The counts we return here are a rough approximation, but still
468  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
469  */
470 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
471 {
472         int semncnt;
473         struct sem_queue * q;
474
475         semncnt = 0;
476         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
477                 struct sembuf * sops = q->sops;
478                 int nsops = q->nsops;
479                 int i;
480                 for (i = 0; i < nsops; i++)
481                         if (sops[i].sem_num == semnum
482                             && (sops[i].sem_op < 0)
483                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
484                                 semncnt++;
485         }
486         return semncnt;
487 }
488
489 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
490 {
491         int semzcnt;
492         struct sem_queue * q;
493
494         semzcnt = 0;
495         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
496                 struct sembuf * sops = q->sops;
497                 int nsops = q->nsops;
498                 int i;
499                 for (i = 0; i < nsops; i++)
500                         if (sops[i].sem_num == semnum
501                             && (sops[i].sem_op == 0)
502                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
503                                 semzcnt++;
504         }
505         return semzcnt;
506 }
507
508 void free_un(struct rcu_head *head)
509 {
510         struct sem_undo *un = container_of(head, struct sem_undo, rcu);
511         kfree(un);
512 }
513
514 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
515  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
516  * remains locked on exit.
517  */
518 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
519 {
520         struct sem_undo *un, *tu;
521         struct sem_queue *q, *tq;
522         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
523
524         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
525         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
526         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
527                 list_del(&un->list_id);
528                 spin_lock(&un->ulp->lock);
529                 un->semid = -1;
530                 list_del_rcu(&un->list_proc);
531                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
532                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
533         }
534
535         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
536         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
537                 list_del(&q->list);
538
539                 q->status = IN_WAKEUP;
540                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
541                 smp_wmb();
542                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
543         }
544
545         /* Remove the semaphore set from the IDR */
546         sem_rmid(ns, sma);
547         sem_unlock(sma);
548
549         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
550         security_sem_free(sma);
551         ipc_rcu_putref(sma);
552 }
553
554 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
555 {
556         switch(version) {
557         case IPC_64:
558                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
559         case IPC_OLD:
560             {
561                 struct semid_ds out;
562
563                 memset(&out, 0, sizeof(out));
564
565                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
566
567                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
568                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
569                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
570
571                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
572             }
573         default:
574                 return -EINVAL;
575         }
576 }
577
578 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
579                          int cmd, int version, union semun arg)
580 {
581         int err = -EINVAL;
582         struct sem_array *sma;
583
584         switch(cmd) {
585         case IPC_INFO:
586         case SEM_INFO:
587         {
588                 struct seminfo seminfo;
589                 int max_id;
590
591                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
592                 if (err)
593                         return err;
594                 
595                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
596                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
597                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
598                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
599                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
600                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
601                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
602                 seminfo.semmap = SEMMAP;
603                 seminfo.semume = SEMUME;
604                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
605                 if (cmd == SEM_INFO) {
606                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
607                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
608                 } else {
609                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
610                         seminfo.semaem = SEMAEM;
611                 }
612                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
613                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
614                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
615                         return -EFAULT;
616                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
617         }
618         case IPC_STAT:
619         case SEM_STAT:
620         {
621                 struct semid64_ds tbuf;
622                 int id;
623
624                 if (cmd == SEM_STAT) {
625                         sma = sem_lock(ns, semid);
626                         if (IS_ERR(sma))
627                                 return PTR_ERR(sma);
628                         id = sma->sem_perm.id;
629                 } else {
630                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
631                         if (IS_ERR(sma))
632                                 return PTR_ERR(sma);
633                         id = 0;
634                 }
635
636                 err = -EACCES;
637                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
638                         goto out_unlock;
639
640                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
641                 if (err)
642                         goto out_unlock;
643
644                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
645
646                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
647                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
648                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
649                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
650                 sem_unlock(sma);
651                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
652                         return -EFAULT;
653                 return id;
654         }
655         default:
656                 return -EINVAL;
657         }
658         return err;
659 out_unlock:
660         sem_unlock(sma);
661         return err;
662 }
663
664 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
665                 int cmd, int version, union semun arg)
666 {
667         struct sem_array *sma;
668         struct sem* curr;
669         int err;
670         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
671         ushort* sem_io = fast_sem_io;
672         int nsems;
673
674         sma = sem_lock_check(ns, semid);
675         if (IS_ERR(sma))
676                 return PTR_ERR(sma);
677
678         nsems = sma->sem_nsems;
679
680         err = -EACCES;
681         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
682                 goto out_unlock;
683
684         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
685         if (err)
686                 goto out_unlock;
687
688         err = -EACCES;
689         switch (cmd) {
690         case GETALL:
691         {
692                 ushort __user *array = arg.array;
693                 int i;
694
695                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
696                         sem_getref_and_unlock(sma);
697
698                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
699                         if(sem_io == NULL) {
700                                 sem_putref(sma);
701                                 return -ENOMEM;
702                         }
703
704                         sem_lock_and_putref(sma);
705                         if (sma->sem_perm.deleted) {
706                                 sem_unlock(sma);
707                                 err = -EIDRM;
708                                 goto out_free;
709                         }
710                 }
711
712                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
713                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
714                 sem_unlock(sma);
715                 err = 0;
716                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
717                         err = -EFAULT;
718                 goto out_free;
719         }
720         case SETALL:
721         {
722                 int i;
723                 struct sem_undo *un;
724
725                 sem_getref_and_unlock(sma);
726
727                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
728                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
729                         if(sem_io == NULL) {
730                                 sem_putref(sma);
731                                 return -ENOMEM;
732                         }
733                 }
734
735                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
736                         sem_putref(sma);
737                         err = -EFAULT;
738                         goto out_free;
739                 }
740
741                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
742                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
743                                 sem_putref(sma);
744                                 err = -ERANGE;
745                                 goto out_free;
746                         }
747                 }
748                 sem_lock_and_putref(sma);
749                 if (sma->sem_perm.deleted) {
750                         sem_unlock(sma);
751                         err = -EIDRM;
752                         goto out_free;
753                 }
754
755                 for (i = 0; i < nsems; i++)
756                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
757
758                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
759                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
760                         for (i = 0; i < nsems; i++)
761                                 un->semadj[i] = 0;
762                 }
763                 sma->sem_ctime = get_seconds();
764                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
765                 update_queue(sma);
766                 err = 0;
767                 goto out_unlock;
768         }
769         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
770         }
771         err = -EINVAL;
772         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
773                 goto out_unlock;
774
775         curr = &sma->sem_base[semnum];
776
777         switch (cmd) {
778         case GETVAL:
779                 err = curr->semval;
780                 goto out_unlock;
781         case GETPID:
782                 err = curr->sempid;
783                 goto out_unlock;
784         case GETNCNT:
785                 err = count_semncnt(sma,semnum);
786                 goto out_unlock;
787         case GETZCNT:
788                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
789                 goto out_unlock;
790         case SETVAL:
791         {
792                 int val = arg.val;
793                 struct sem_undo *un;
794
795                 err = -ERANGE;
796                 if (val > SEMVMX || val < 0)
797                         goto out_unlock;
798
799                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
800                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
801                         un->semadj[semnum] = 0;
802
803                 curr->semval = val;
804                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
805                 sma->sem_ctime = get_seconds();
806                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
807                 update_queue(sma);
808                 err = 0;
809                 goto out_unlock;
810         }
811         }
812 out_unlock:
813         sem_unlock(sma);
814 out_free:
815         if(sem_io != fast_sem_io)
816                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
817         return err;
818 }
819
820 static inline unsigned long
821 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
822 {
823         switch(version) {
824         case IPC_64:
825                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
826                         return -EFAULT;
827                 return 0;
828         case IPC_OLD:
829             {
830                 struct semid_ds tbuf_old;
831
832                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
833                         return -EFAULT;
834
835                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
836                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
837                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
838
839                 return 0;
840             }
841         default:
842                 return -EINVAL;
843         }
844 }
845
846 /*
847  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
848  * to be held in write mode.
849  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
850  */
851 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
852                        int cmd, int version, union semun arg)
853 {
854         struct sem_array *sma;
855         int err;
856         struct semid64_ds semid64;
857         struct kern_ipc_perm *ipcp;
858
859         if(cmd == IPC_SET) {
860                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
861                         return -EFAULT;
862         }
863
864         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
865         if (IS_ERR(ipcp))
866                 return PTR_ERR(ipcp);
867
868         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
869
870         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
871         if (err)
872                 goto out_unlock;
873
874         switch(cmd){
875         case IPC_RMID:
876                 freeary(ns, ipcp);
877                 goto out_up;
878         case IPC_SET:
879                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
880                 sma->sem_ctime = get_seconds();
881                 break;
882         default:
883                 err = -EINVAL;
884         }
885
886 out_unlock:
887         sem_unlock(sma);
888 out_up:
889         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
890         return err;
891 }
892
893 SYSCALL_DEFINE(semctl)(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
894 {
895         int err = -EINVAL;
896         int version;
897         struct ipc_namespace *ns;
898
899         if (semid < 0)
900                 return -EINVAL;
901
902         version = ipc_parse_version(&cmd);
903         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
904
905         switch(cmd) {
906         case IPC_INFO:
907         case SEM_INFO:
908         case IPC_STAT:
909         case SEM_STAT:
910                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
911                 return err;
912         case GETALL:
913         case GETVAL:
914         case GETPID:
915         case GETNCNT:
916         case GETZCNT:
917         case SETVAL:
918         case SETALL:
919                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
920                 return err;
921         case IPC_RMID:
922         case IPC_SET:
923                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
924                 return err;
925         default:
926                 return -EINVAL;
927         }
928 }
929 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
930 asmlinkage long SyS_semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
931 {
932         return SYSC_semctl((int) semid, (int) semnum, (int) cmd, arg);
933 }
934 SYSCALL_ALIAS(sys_semctl, SyS_semctl);
935 #endif
936
937 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
938  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
939  * and current is THE ONE
940  *
941  * If this allocation and assignment succeeds, but later
942  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
943  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
944  * at exit time.
945  *
946  * This can block, so callers must hold no locks.
947  */
948 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
949 {
950         struct sem_undo_list *undo_list;
951
952         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
953         if (!undo_list) {
954                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
955                 if (undo_list == NULL)
956                         return -ENOMEM;
957                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
958                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
959                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
960
961                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
962         }
963         *undo_listp = undo_list;
964         return 0;
965 }
966
967 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
968 {
969         struct sem_undo *walk;
970
971         list_for_each_entry_rcu(walk, &ulp->list_proc, list_proc) {
972                 if (walk->semid == semid)
973                         return walk;
974         }
975         return NULL;
976 }
977
978 /**
979  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
980  * @ns: namespace
981  * @semid: semaphore array id
982  *
983  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
984  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
985  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
986  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
987  * performs a rcu_read_lock().
988  */
989 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
990 {
991         struct sem_array *sma;
992         struct sem_undo_list *ulp;
993         struct sem_undo *un, *new;
994         int nsems;
995         int error;
996
997         error = get_undo_list(&ulp);
998         if (error)
999                 return ERR_PTR(error);
1000
1001         rcu_read_lock();
1002         spin_lock(&ulp->lock);
1003         un = lookup_undo(ulp, semid);
1004         spin_unlock(&ulp->lock);
1005         if (likely(un!=NULL))
1006                 goto out;
1007         rcu_read_unlock();
1008
1009         /* no undo structure around - allocate one. */
1010         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1011         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1012         if (IS_ERR(sma))
1013                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1014
1015         nsems = sma->sem_nsems;
1016         sem_getref_and_unlock(sma);
1017
1018         /* step 2: allocate new undo structure */
1019         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1020         if (!new) {
1021                 sem_putref(sma);
1022                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1023         }
1024
1025         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1026         sem_lock_and_putref(sma);
1027         if (sma->sem_perm.deleted) {
1028                 sem_unlock(sma);
1029                 kfree(new);
1030                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1031                 goto out;
1032         }
1033         spin_lock(&ulp->lock);
1034
1035         /*
1036          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1037          */
1038         un = lookup_undo(ulp, semid);
1039         if (un) {
1040                 kfree(new);
1041                 goto success;
1042         }
1043         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1044         new->semadj = (short *) &new[1];
1045         new->ulp = ulp;
1046         new->semid = semid;
1047         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1048         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1049         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1050         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1051         un = new;
1052
1053 success:
1054         spin_unlock(&ulp->lock);
1055         rcu_read_lock();
1056         sem_unlock(sma);
1057 out:
1058         return un;
1059 }
1060
1061 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1062                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1063 {
1064         int error = -EINVAL;
1065         struct sem_array *sma;
1066         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1067         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1068         struct sem_undo *un;
1069         int undos = 0, alter = 0, max;
1070         struct sem_queue queue;
1071         unsigned long jiffies_left = 0;
1072         struct ipc_namespace *ns;
1073
1074         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1075
1076         if (nsops < 1 || semid < 0)
1077                 return -EINVAL;
1078         if (nsops > ns->sc_semopm)
1079                 return -E2BIG;
1080         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1081                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1082                 if(sops==NULL)
1083                         return -ENOMEM;
1084         }
1085         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1086                 error=-EFAULT;
1087                 goto out_free;
1088         }
1089         if (timeout) {
1090                 struct timespec _timeout;
1091                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1092                         error = -EFAULT;
1093                         goto out_free;
1094                 }
1095                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1096                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1097                         error = -EINVAL;
1098                         goto out_free;
1099                 }
1100                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1101         }
1102         max = 0;
1103         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1104                 if (sop->sem_num >= max)
1105                         max = sop->sem_num;
1106                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1107                         undos = 1;
1108                 if (sop->sem_op != 0)
1109                         alter = 1;
1110         }
1111
1112         if (undos) {
1113                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1114                 if (IS_ERR(un)) {
1115                         error = PTR_ERR(un);
1116                         goto out_free;
1117                 }
1118         } else
1119                 un = NULL;
1120
1121         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1122         if (IS_ERR(sma)) {
1123                 if (un)
1124                         rcu_read_unlock();
1125                 error = PTR_ERR(sma);
1126                 goto out_free;
1127         }
1128
1129         /*
1130          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1131          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1132          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1133          * This case can be detected checking un->semid. The existance of
1134          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1135          */
1136         error = -EIDRM;
1137         if (un) {
1138                 if (un->semid == -1) {
1139                         rcu_read_unlock();
1140                         goto out_unlock_free;
1141                 } else {
1142                         /*
1143                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1144                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1145                          *   impossible.
1146                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1147                          *   current (or a dead task).
1148                          */
1149
1150                         rcu_read_unlock();
1151                 }
1152         }
1153
1154         error = -EFBIG;
1155         if (max >= sma->sem_nsems)
1156                 goto out_unlock_free;
1157
1158         error = -EACCES;
1159         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1160                 goto out_unlock_free;
1161
1162         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1163         if (error)
1164                 goto out_unlock_free;
1165
1166         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1167         if (error <= 0) {
1168                 if (alter && error == 0)
1169                         update_queue (sma);
1170                 goto out_unlock_free;
1171         }
1172
1173         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1174          * task into the pending queue and go to sleep.
1175          */
1176                 
1177         queue.sops = sops;
1178         queue.nsops = nsops;
1179         queue.undo = un;
1180         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1181         queue.alter = alter;
1182         if (alter)
1183                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1184         else
1185                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1186
1187         queue.status = -EINTR;
1188         queue.sleeper = current;
1189         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1190         sem_unlock(sma);
1191
1192         if (timeout)
1193                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1194         else
1195                 schedule();
1196
1197         error = queue.status;
1198         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1199                 cpu_relax();
1200                 error = queue.status;
1201         }
1202
1203         if (error != -EINTR) {
1204                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1205                  * resources */
1206                 goto out_free;
1207         }
1208
1209         sma = sem_lock(ns, semid);
1210         if (IS_ERR(sma)) {
1211                 error = -EIDRM;
1212                 goto out_free;
1213         }
1214
1215         /*
1216          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1217          */
1218         error = queue.status;
1219         if (error != -EINTR) {
1220                 goto out_unlock_free;
1221         }
1222
1223         /*
1224          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1225          */
1226         if (timeout && jiffies_left == 0)
1227                 error = -EAGAIN;
1228         list_del(&queue.list);
1229         goto out_unlock_free;
1230
1231 out_unlock_free:
1232         sem_unlock(sma);
1233 out_free:
1234         if(sops != fast_sops)
1235                 kfree(sops);
1236         return error;
1237 }
1238
1239 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1240                 unsigned, nsops)
1241 {
1242         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1243 }
1244
1245 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1246  * parent and child tasks.
1247  */
1248
1249 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1250 {
1251         struct sem_undo_list *undo_list;
1252         int error;
1253
1254         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1255                 error = get_undo_list(&undo_list);
1256                 if (error)
1257                         return error;
1258                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1259                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1260         } else 
1261                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1262
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1268  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1269  * so some of them may be out of date.
1270  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1271  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1272  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1273  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1274  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1275  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1276  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1277  */
1278 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1279 {
1280         struct sem_undo_list *ulp;
1281
1282         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1283         if (!ulp)
1284                 return;
1285         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1286
1287         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1288                 return;
1289
1290         for (;;) {
1291                 struct sem_array *sma;
1292                 struct sem_undo *un;
1293                 int semid;
1294                 int i;
1295
1296                 rcu_read_lock();
1297                 un = list_entry(rcu_dereference(ulp->list_proc.next),
1298                                         struct sem_undo, list_proc);
1299                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1300                         semid = -1;
1301                  else
1302                         semid = un->semid;
1303                 rcu_read_unlock();
1304
1305                 if (semid == -1)
1306                         break;
1307
1308                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1309
1310                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1311                 if (IS_ERR(sma))
1312                         continue;
1313
1314                 un = lookup_undo(ulp, semid);
1315                 if (un == NULL) {
1316                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1317                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1318                          */
1319                         sem_unlock(sma);
1320                         continue;
1321                 }
1322
1323                 /* remove un from the linked lists */
1324                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1325                 list_del(&un->list_id);
1326
1327                 spin_lock(&ulp->lock);
1328                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1329                 spin_unlock(&ulp->lock);
1330
1331                 /* perform adjustments registered in un */
1332                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1333                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1334                         if (un->semadj[i]) {
1335                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1336                                 /*
1337                                  * Range checks of the new semaphore value,
1338                                  * not defined by sus:
1339                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1340                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1341                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1342                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1343                                  *
1344                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1345                                  * and at SEMVMX.
1346                                  *
1347                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1348                                  */
1349                                 if (semaphore->semval < 0)
1350                                         semaphore->semval = 0;
1351                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1352                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1353                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1354                         }
1355                 }
1356                 sma->sem_otime = get_seconds();
1357                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1358                 update_queue(sma);
1359                 sem_unlock(sma);
1360
1361                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
1362         }
1363         kfree(ulp);
1364 }
1365
1366 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1367 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1368 {
1369         struct sem_array *sma = it;
1370
1371         return seq_printf(s,
1372                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1373                           sma->sem_perm.key,
1374                           sma->sem_perm.id,
1375                           sma->sem_perm.mode,
1376                           sma->sem_nsems,
1377                           sma->sem_perm.uid,
1378                           sma->sem_perm.gid,
1379                           sma->sem_perm.cuid,
1380                           sma->sem_perm.cgid,
1381                           sma->sem_otime,
1382                           sma->sem_ctime);
1383 }
1384 #endif