]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/eventpoll.c
block: Declare local symbols static
[karo-tx-linux.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <linux/device.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/compat.h>
44 #include <linux/rculist.h>
45 #include <net/busy_poll.h>
46
47 /*
48  * LOCKING:
49  * There are three level of locking required by epoll :
50  *
51  * 1) epmutex (mutex)
52  * 2) ep->mtx (mutex)
53  * 3) ep->lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (POLLIN | POLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | POLLERR | POLLHUP | \
101                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
102
103 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
104 #define EP_MAX_NESTS 4
105
106 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
107
108 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
109
110 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
111
112 struct epoll_filefd {
113         struct file *file;
114         int fd;
115 } __packed;
116
117 /*
118  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
119  * and loop cycles.
120  */
121 struct nested_call_node {
122         struct list_head llink;
123         void *cookie;
124         void *ctx;
125 };
126
127 /*
128  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
129  * maximum recursion dept and loop cycles.
130  */
131 struct nested_calls {
132         struct list_head tasks_call_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
138  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
139  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
140  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
141  */
142 struct epitem {
143         union {
144                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
145                 struct rb_node rbn;
146                 /* Used to free the struct epitem */
147                 struct rcu_head rcu;
148         };
149
150         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
151         struct list_head rdllink;
152
153         /*
154          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
155          * single linked chain of items.
156          */
157         struct epitem *next;
158
159         /* The file descriptor information this item refers to */
160         struct epoll_filefd ffd;
161
162         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
163         int nwait;
164
165         /* List containing poll wait queues */
166         struct list_head pwqlist;
167
168         /* The "container" of this item */
169         struct eventpoll *ep;
170
171         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
172         struct list_head fllink;
173
174         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
175         struct wakeup_source __rcu *ws;
176
177         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
178         struct epoll_event event;
179 };
180
181 /*
182  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
183  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
184  * interface.
185  */
186 struct eventpoll {
187         /* Protect the access to this structure */
188         spinlock_t lock;
189
190         /*
191          * This mutex is used to ensure that files are not removed
192          * while epoll is using them. This is held during the event
193          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
194          * code and the ctl operations.
195          */
196         struct mutex mtx;
197
198         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
199         wait_queue_head_t wq;
200
201         /* Wait queue used by file->poll() */
202         wait_queue_head_t poll_wait;
203
204         /* List of ready file descriptors */
205         struct list_head rdllist;
206
207         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
208         struct rb_root rbr;
209
210         /*
211          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
212          * happened while transferring ready events to userspace w/out
213          * holding ->lock.
214          */
215         struct epitem *ovflist;
216
217         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
218         struct wakeup_source *ws;
219
220         /* The user that created the eventpoll descriptor */
221         struct user_struct *user;
222
223         struct file *file;
224
225         /* used to optimize loop detection check */
226         int visited;
227         struct list_head visited_list_link;
228
229 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
230         /* used to track busy poll napi_id */
231         unsigned int napi_id;
232 #endif
233 };
234
235 /* Wait structure used by the poll hooks */
236 struct eppoll_entry {
237         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
238         struct list_head llink;
239
240         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
241         struct epitem *base;
242
243         /*
244          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
245          * queue head.
246          */
247         wait_queue_t wait;
248
249         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
250         wait_queue_head_t *whead;
251 };
252
253 /* Wrapper struct used by poll queueing */
254 struct ep_pqueue {
255         poll_table pt;
256         struct epitem *epi;
257 };
258
259 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
260 struct ep_send_events_data {
261         int maxevents;
262         struct epoll_event __user *events;
263 };
264
265 /*
266  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
267  */
268 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
269 static long max_user_watches __read_mostly;
270
271 /*
272  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
273  */
274 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
275
276 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
277 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
278
279 /* Used for safe wake up implementation */
280 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
281
282 /* Used to call file's f_op->poll() under the nested calls boundaries */
283 static struct nested_calls poll_readywalk_ncalls;
284
285 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
286 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
287
288 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
289 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
290
291 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
292 static LIST_HEAD(visited_list);
293
294 /*
295  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
296  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
297  */
298 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
299
300 #ifdef CONFIG_SYSCTL
301
302 #include <linux/sysctl.h>
303
304 static long zero;
305 static long long_max = LONG_MAX;
306
307 struct ctl_table epoll_table[] = {
308         {
309                 .procname       = "max_user_watches",
310                 .data           = &max_user_watches,
311                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
312                 .mode           = 0644,
313                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
314                 .extra1         = &zero,
315                 .extra2         = &long_max,
316         },
317         { }
318 };
319 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
320
321 static const struct file_operations eventpoll_fops;
322
323 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
324 {
325         return f->f_op == &eventpoll_fops;
326 }
327
328 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
329 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
330                               struct file *file, int fd)
331 {
332         ffd->file = file;
333         ffd->fd = fd;
334 }
335
336 /* Compare RB tree keys */
337 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
338                              struct epoll_filefd *p2)
339 {
340         return (p1->file > p2->file ? +1:
341                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
342 }
343
344 /* Tells us if the item is currently linked */
345 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
346 {
347         return !list_empty(p);
348 }
349
350 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_t *p)
357 {
358         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
359 }
360
361 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
362 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
363 {
364         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
365 }
366
367 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
368 static inline int ep_op_has_event(int op)
369 {
370         return op != EPOLL_CTL_DEL;
371 }
372
373 /* Initialize the poll safe wake up structure */
374 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
375 {
376         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
377         spin_lock_init(&ncalls->lock);
378 }
379
380 /**
381  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
382  *
383  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
384  *
385  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
386  *          or zero otherwise.
387  */
388 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
389 {
390         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
391 }
392
393 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
394 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
395 {
396         struct eventpoll *ep = p;
397
398         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
399 }
400 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
401
402 /*
403  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
404  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
405  *
406  * we must do our busy polling with irqs enabled
407  */
408 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
409 {
410 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
411         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
412
413         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
414                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
415 #endif
416 }
417
418 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
419 {
420 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
421         if (ep->napi_id)
422                 ep->napi_id = 0;
423 #endif
424 }
425
426 /*
427  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
428  */
429 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
430 {
431 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
432         struct eventpoll *ep;
433         unsigned int napi_id;
434         struct socket *sock;
435         struct sock *sk;
436         int err;
437
438         if (!net_busy_loop_on())
439                 return;
440
441         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
442         if (!sock)
443                 return;
444
445         sk = sock->sk;
446         if (!sk)
447                 return;
448
449         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
450         ep = epi->ep;
451
452         /* Non-NAPI IDs can be rejected
453          *      or
454          * Nothing to do if we already have this ID
455          */
456         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
457                 return;
458
459         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
460         ep->napi_id = napi_id;
461 #endif
462 }
463
464 /**
465  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
466  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
467  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
468  *                  no re-entered.
469  *
470  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
471  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
472  * @nproc: Nested call core function pointer.
473  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
474  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
475  * @ctx: This instance context.
476  *
477  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
478  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
479  */
480 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
481                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
482                           void *cookie, void *ctx)
483 {
484         int error, call_nests = 0;
485         unsigned long flags;
486         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
487         struct nested_call_node *tncur;
488         struct nested_call_node tnode;
489
490         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
491
492         /*
493          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
494          * We use a list here, since the population inside this set is always
495          * very much limited.
496          */
497         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
498                 if (tncur->ctx == ctx &&
499                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
500                         /*
501                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
502                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
503                          */
504                         error = -1;
505                         goto out_unlock;
506                 }
507         }
508
509         /* Add the current task and cookie to the list */
510         tnode.ctx = ctx;
511         tnode.cookie = cookie;
512         list_add(&tnode.llink, lsthead);
513
514         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
515
516         /* Call the nested function */
517         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
518
519         /* Remove the current task from the list */
520         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
521         list_del(&tnode.llink);
522 out_unlock:
523         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
524
525         return error;
526 }
527
528 /*
529  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
530  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
531  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
532  * with the same locking. For example:
533  *
534  *   dfd = socket(...);
535  *   efd1 = epoll_create();
536  *   efd2 = epoll_create();
537  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
538  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
539  *
540  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
541  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
542  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
543  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
544  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
545  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
546  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
547  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
548  * avoid stack blasting.
549  *
550  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
551  * this special case of epoll.
552  */
553 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
554 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
555                                      unsigned long events, int subclass)
556 {
557         unsigned long flags;
558
559         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, subclass);
560         wake_up_locked_poll(wqueue, events);
561         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
562 }
563 #else
564 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
565                                      unsigned long events, int subclass)
566 {
567         wake_up_poll(wqueue, events);
568 }
569 #endif
570
571 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
572 {
573         ep_wake_up_nested((wait_queue_head_t *) cookie, POLLIN,
574                           1 + call_nests);
575         return 0;
576 }
577
578 /*
579  * Perform a safe wake up of the poll wait list. The problem is that
580  * with the new callback'd wake up system, it is possible that the
581  * poll callback is reentered from inside the call to wake_up() done
582  * on the poll wait queue head. The rule is that we cannot reenter the
583  * wake up code from the same task more than EP_MAX_NESTS times,
584  * and we cannot reenter the same wait queue head at all. This will
585  * enable to have a hierarchy of epoll file descriptor of no more than
586  * EP_MAX_NESTS deep.
587  */
588 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
589 {
590         int this_cpu = get_cpu();
591
592         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
593                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
594
595         put_cpu();
596 }
597
598 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
599 {
600         wait_queue_head_t *whead;
601
602         rcu_read_lock();
603         /* If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe */
604         whead = rcu_dereference(pwq->whead);
605         if (whead)
606                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
607         rcu_read_unlock();
608 }
609
610 /*
611  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
612  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
613  * ep_free).
614  */
615 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
616 {
617         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
618         struct eppoll_entry *pwq;
619
620         while (!list_empty(lsthead)) {
621                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
622
623                 list_del(&pwq->llink);
624                 ep_remove_wait_queue(pwq);
625                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
626         }
627 }
628
629 /* call only when ep->mtx is held */
630 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
631 {
632         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
633 }
634
635 /* call only when ep->mtx is held */
636 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
637 {
638         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
639
640         if (ws)
641                 __pm_stay_awake(ws);
642 }
643
644 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
645 {
646         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
647 }
648
649 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
650 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
651 {
652         struct wakeup_source *ws;
653
654         rcu_read_lock();
655         ws = rcu_dereference(epi->ws);
656         if (ws)
657                 __pm_stay_awake(ws);
658         rcu_read_unlock();
659 }
660
661 /**
662  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
663  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
664  *                      O(NumReady) performance.
665  *
666  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
667  * @sproc: Pointer to the scan callback.
668  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
669  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
670  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
671  *
672  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
673  */
674 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
675                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
676                                            struct list_head *, void *),
677                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
678 {
679         int error, pwake = 0;
680         unsigned long flags;
681         struct epitem *epi, *nepi;
682         LIST_HEAD(txlist);
683
684         /*
685          * We need to lock this because we could be hit by
686          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
687          */
688
689         if (!ep_locked)
690                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
691
692         /*
693          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
694          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
695          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
696          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
697          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
698          * in a lockless way.
699          */
700         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
701         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
702         ep->ovflist = NULL;
703         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
704
705         /*
706          * Now call the callback function.
707          */
708         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
709
710         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
711         /*
712          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
713          * other events might have been queued by the poll callback.
714          * We re-insert them inside the main ready-list here.
715          */
716         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
717              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
718                 /*
719                  * We need to check if the item is already in the list.
720                  * During the "sproc" callback execution time, items are
721                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
722                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
723                  */
724                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
725                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
726                         ep_pm_stay_awake(epi);
727                 }
728         }
729         /*
730          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
731          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
732          * ep->rdllist.
733          */
734         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
735
736         /*
737          * Quickly re-inject items left on "txlist".
738          */
739         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
740         __pm_relax(ep->ws);
741
742         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
743                 /*
744                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
745                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
746                  */
747                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
748                         wake_up_locked(&ep->wq);
749                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
750                         pwake++;
751         }
752         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
753
754         if (!ep_locked)
755                 mutex_unlock(&ep->mtx);
756
757         /* We have to call this outside the lock */
758         if (pwake)
759                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
760
761         return error;
762 }
763
764 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
765 {
766         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
767         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
768 }
769
770 /*
771  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
772  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
773  */
774 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
775 {
776         unsigned long flags;
777         struct file *file = epi->ffd.file;
778
779         /*
780          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
781          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
782          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
783          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
784          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
785          * that will try to get "ep->lock".
786          */
787         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
788
789         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
790         spin_lock(&file->f_lock);
791         list_del_rcu(&epi->fllink);
792         spin_unlock(&file->f_lock);
793
794         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
795
796         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
797         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
798                 list_del_init(&epi->rdllink);
799         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
800
801         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
802         /*
803          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
804          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
805          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
806          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
807          * use of the rbn field.
808          */
809         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
810
811         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
812
813         return 0;
814 }
815
816 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
817 {
818         struct rb_node *rbp;
819         struct epitem *epi;
820
821         /* We need to release all tasks waiting for these file */
822         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
823                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
824
825         /*
826          * We need to lock this because we could be hit by
827          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
828          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
829          * is on the way to be removed and no one has references to it
830          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
831          * holding "epmutex" is sufficient here.
832          */
833         mutex_lock(&epmutex);
834
835         /*
836          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
837          */
838         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
839                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
840
841                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
842                 cond_resched();
843         }
844
845         /*
846          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
847          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
848          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
849          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
850          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
851          * a lockdep warning.
852          */
853         mutex_lock(&ep->mtx);
854         while ((rbp = rb_first(&ep->rbr)) != NULL) {
855                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
856                 ep_remove(ep, epi);
857                 cond_resched();
858         }
859         mutex_unlock(&ep->mtx);
860
861         mutex_unlock(&epmutex);
862         mutex_destroy(&ep->mtx);
863         free_uid(ep->user);
864         wakeup_source_unregister(ep->ws);
865         kfree(ep);
866 }
867
868 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
869 {
870         struct eventpoll *ep = file->private_data;
871
872         if (ep)
873                 ep_free(ep);
874
875         return 0;
876 }
877
878 static inline unsigned int ep_item_poll(struct epitem *epi, poll_table *pt)
879 {
880         pt->_key = epi->event.events;
881
882         return epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
883 }
884
885 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
886                                void *priv)
887 {
888         struct epitem *epi, *tmp;
889         poll_table pt;
890
891         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
892
893         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
894                 if (ep_item_poll(epi, &pt))
895                         return POLLIN | POLLRDNORM;
896                 else {
897                         /*
898                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
899                          * callback, but it's not actually ready, as far as
900                          * caller requested events goes. We can remove it here.
901                          */
902                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
903                         list_del_init(&epi->rdllink);
904                 }
905         }
906
907         return 0;
908 }
909
910 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
911                                  poll_table *pt);
912
913 struct readyevents_arg {
914         struct eventpoll *ep;
915         bool locked;
916 };
917
918 static int ep_poll_readyevents_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
919 {
920         struct readyevents_arg *arg = priv;
921
922         return ep_scan_ready_list(arg->ep, ep_read_events_proc, NULL,
923                                   call_nests + 1, arg->locked);
924 }
925
926 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
927 {
928         int pollflags;
929         struct eventpoll *ep = file->private_data;
930         struct readyevents_arg arg;
931
932         /*
933          * During ep_insert() we already hold the ep->mtx for the tfile.
934          * Prevent re-aquisition.
935          */
936         arg.locked = wait && (wait->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
937         arg.ep = ep;
938
939         /* Insert inside our poll wait queue */
940         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
941
942         /*
943          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
944          * the ready list. This need to be done under ep_call_nested()
945          * supervision, since the call to f_op->poll() done on listed files
946          * could re-enter here.
947          */
948         pollflags = ep_call_nested(&poll_readywalk_ncalls, EP_MAX_NESTS,
949                                    ep_poll_readyevents_proc, &arg, ep, current);
950
951         return pollflags != -1 ? pollflags : 0;
952 }
953
954 #ifdef CONFIG_PROC_FS
955 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
956 {
957         struct eventpoll *ep = f->private_data;
958         struct rb_node *rbp;
959
960         mutex_lock(&ep->mtx);
961         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
962                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
963
964                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx\n",
965                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
966                            (long long)epi->event.data);
967                 if (seq_has_overflowed(m))
968                         break;
969         }
970         mutex_unlock(&ep->mtx);
971 }
972 #endif
973
974 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
975 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
976 #ifdef CONFIG_PROC_FS
977         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
978 #endif
979         .release        = ep_eventpoll_release,
980         .poll           = ep_eventpoll_poll,
981         .llseek         = noop_llseek,
982 };
983
984 /*
985  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
986  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
987  * closed without being removed from the eventpoll interface.
988  */
989 void eventpoll_release_file(struct file *file)
990 {
991         struct eventpoll *ep;
992         struct epitem *epi, *next;
993
994         /*
995          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
996          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
997          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
998          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
999          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
1000          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
1001          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
1002          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
1003          * from anywhere but ep_free().
1004          *
1005          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1006          */
1007         mutex_lock(&epmutex);
1008         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1009                 ep = epi->ep;
1010                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1011                 ep_remove(ep, epi);
1012                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1013         }
1014         mutex_unlock(&epmutex);
1015 }
1016
1017 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1018 {
1019         int error;
1020         struct user_struct *user;
1021         struct eventpoll *ep;
1022
1023         user = get_current_user();
1024         error = -ENOMEM;
1025         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1026         if (unlikely(!ep))
1027                 goto free_uid;
1028
1029         spin_lock_init(&ep->lock);
1030         mutex_init(&ep->mtx);
1031         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1032         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1033         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1034         ep->rbr = RB_ROOT;
1035         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1036         ep->user = user;
1037
1038         *pep = ep;
1039
1040         return 0;
1041
1042 free_uid:
1043         free_uid(user);
1044         return error;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1049  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1050  * "mtx" held.
1051  */
1052 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1053 {
1054         int kcmp;
1055         struct rb_node *rbp;
1056         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1057         struct epoll_filefd ffd;
1058
1059         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1060         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
1061                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1062                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1063                 if (kcmp > 0)
1064                         rbp = rbp->rb_right;
1065                 else if (kcmp < 0)
1066                         rbp = rbp->rb_left;
1067                 else {
1068                         epir = epi;
1069                         break;
1070                 }
1071         }
1072
1073         return epir;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1078  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1079  * have events to report.
1080  */
1081 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1082 {
1083         int pwake = 0;
1084         unsigned long flags;
1085         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1086         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1087         int ewake = 0;
1088
1089         if ((unsigned long)key & POLLFREE) {
1090                 ep_pwq_from_wait(wait)->whead = NULL;
1091                 /*
1092                  * whead = NULL above can race with ep_remove_wait_queue()
1093                  * which can do another remove_wait_queue() after us, so we
1094                  * can't use __remove_wait_queue(). whead->lock is held by
1095                  * the caller.
1096                  */
1097                 list_del_init(&wait->task_list);
1098         }
1099
1100         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1101
1102         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1103
1104         /*
1105          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1106          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1107          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1108          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1109          */
1110         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1111                 goto out_unlock;
1112
1113         /*
1114          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1115          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1116          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1117          * test for "key" != NULL before the event match test.
1118          */
1119         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
1120                 goto out_unlock;
1121
1122         /*
1123          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1124          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1125          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1126          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1127          */
1128         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1129                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1130                         epi->next = ep->ovflist;
1131                         ep->ovflist = epi;
1132                         if (epi->ws) {
1133                                 /*
1134                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1135                                  * deactivated at any time.
1136                                  */
1137                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1138                         }
1139
1140                 }
1141                 goto out_unlock;
1142         }
1143
1144         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1145         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1146                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1147                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1148         }
1149
1150         /*
1151          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1152          * wait list.
1153          */
1154         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1155                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1156                                         !((unsigned long)key & POLLFREE)) {
1157                         switch ((unsigned long)key & EPOLLINOUT_BITS) {
1158                         case POLLIN:
1159                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1160                                         ewake = 1;
1161                                 break;
1162                         case POLLOUT:
1163                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1164                                         ewake = 1;
1165                                 break;
1166                         case 0:
1167                                 ewake = 1;
1168                                 break;
1169                         }
1170                 }
1171                 wake_up_locked(&ep->wq);
1172         }
1173         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1174                 pwake++;
1175
1176 out_unlock:
1177         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1178
1179         /* We have to call this outside the lock */
1180         if (pwake)
1181                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1182
1183         if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1184                 return ewake;
1185
1186         return 1;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1191  * target file wakeup lists.
1192  */
1193 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1194                                  poll_table *pt)
1195 {
1196         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1197         struct eppoll_entry *pwq;
1198
1199         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1200                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1201                 pwq->whead = whead;
1202                 pwq->base = epi;
1203                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1204                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1205                 else
1206                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1207                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1208                 epi->nwait++;
1209         } else {
1210                 /* We have to signal that an error occurred */
1211                 epi->nwait = -1;
1212         }
1213 }
1214
1215 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1216 {
1217         int kcmp;
1218         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
1219         struct epitem *epic;
1220
1221         while (*p) {
1222                 parent = *p;
1223                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1224                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1225                 if (kcmp > 0)
1226                         p = &parent->rb_right;
1227                 else
1228                         p = &parent->rb_left;
1229         }
1230         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1231         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
1232 }
1233
1234
1235
1236 #define PATH_ARR_SIZE 5
1237 /*
1238  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1239  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1240  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1241  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1242  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1243  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1244  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1245  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1246  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1247  */
1248 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1249 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1250
1251 static int path_count_inc(int nests)
1252 {
1253         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1254         if (nests == 0)
1255                 return 0;
1256
1257         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1258                 return -1;
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 static void path_count_init(void)
1263 {
1264         int i;
1265
1266         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1267                 path_count[i] = 0;
1268 }
1269
1270 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1271 {
1272         int error = 0;
1273         struct file *file = priv;
1274         struct file *child_file;
1275         struct epitem *epi;
1276
1277         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1278         rcu_read_lock();
1279         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1280                 child_file = epi->ep->file;
1281                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1282                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1283                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1284                                         error = -1;
1285                                         break;
1286                                 }
1287                         } else {
1288                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1289                                                         EP_MAX_NESTS,
1290                                                         reverse_path_check_proc,
1291                                                         child_file, child_file,
1292                                                         current);
1293                         }
1294                         if (error != 0)
1295                                 break;
1296                 } else {
1297                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1298                                 "file is not an ep!\n");
1299                 }
1300         }
1301         rcu_read_unlock();
1302         return error;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1307  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1308  *                      make sure that those added links don't add too many
1309  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1310  *                      eventpoll objects.
1311  *
1312  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1313  *          -1 otherwise.
1314  */
1315 static int reverse_path_check(void)
1316 {
1317         int error = 0;
1318         struct file *current_file;
1319
1320         /* let's call this for all tfiles */
1321         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1322                 path_count_init();
1323                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1324                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1325                                         current_file, current);
1326                 if (error)
1327                         break;
1328         }
1329         return error;
1330 }
1331
1332 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1333 {
1334         const char *name;
1335         struct wakeup_source *ws;
1336
1337         if (!epi->ep->ws) {
1338                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1339                 if (!epi->ep->ws)
1340                         return -ENOMEM;
1341         }
1342
1343         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1344         ws = wakeup_source_register(name);
1345
1346         if (!ws)
1347                 return -ENOMEM;
1348         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1354 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1355 {
1356         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1357
1358         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1359
1360         /*
1361          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1362          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1363          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1364          */
1365         synchronize_rcu();
1366         wakeup_source_unregister(ws);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Must be called with "mtx" held.
1371  */
1372 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
1373                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1374 {
1375         int error, revents, pwake = 0;
1376         unsigned long flags;
1377         long user_watches;
1378         struct epitem *epi;
1379         struct ep_pqueue epq;
1380
1381         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1382         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1383                 return -ENOSPC;
1384         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1385                 return -ENOMEM;
1386
1387         /* Item initialization follow here ... */
1388         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1389         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1390         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1391         epi->ep = ep;
1392         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1393         epi->event = *event;
1394         epi->nwait = 0;
1395         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1396         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1397                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1398                 if (error)
1399                         goto error_create_wakeup_source;
1400         } else {
1401                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1402         }
1403
1404         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1405         epq.epi = epi;
1406         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1407
1408         /*
1409          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1410          * We can safely use the file* here because its usage count has
1411          * been increased by the caller of this function. Note that after
1412          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1413          * the new item.
1414          */
1415         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt);
1416
1417         /*
1418          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1419          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1420          * high memory pressure.
1421          */
1422         error = -ENOMEM;
1423         if (epi->nwait < 0)
1424                 goto error_unregister;
1425
1426         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1427         spin_lock(&tfile->f_lock);
1428         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1429         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1430
1431         /*
1432          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1433          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1434          */
1435         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1436
1437         /* now check if we've created too many backpaths */
1438         error = -EINVAL;
1439         if (full_check && reverse_path_check())
1440                 goto error_remove_epi;
1441
1442         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1443         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1444
1445         /* record NAPI ID of new item if present */
1446         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1447
1448         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1449         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1450                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1451                 ep_pm_stay_awake(epi);
1452
1453                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1454                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1455                         wake_up_locked(&ep->wq);
1456                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1457                         pwake++;
1458         }
1459
1460         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1461
1462         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1463
1464         /* We have to call this outside the lock */
1465         if (pwake)
1466                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1467
1468         return 0;
1469
1470 error_remove_epi:
1471         spin_lock(&tfile->f_lock);
1472         list_del_rcu(&epi->fllink);
1473         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1474
1475         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
1476
1477 error_unregister:
1478         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1479
1480         /*
1481          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1482          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1483          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1484          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1485          */
1486         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1487         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1488                 list_del_init(&epi->rdllink);
1489         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1490
1491         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1492
1493 error_create_wakeup_source:
1494         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1495
1496         return error;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1501  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1502  */
1503 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1504 {
1505         int pwake = 0;
1506         unsigned int revents;
1507         poll_table pt;
1508
1509         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1510
1511         /*
1512          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1513          * otherwise we might miss an event that happens between the
1514          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1515          */
1516         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1517         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1518         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1519                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1520                         ep_create_wakeup_source(epi);
1521         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1522                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1523         }
1524
1525         /*
1526          * The following barrier has two effects:
1527          *
1528          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1529          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1530          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1531          *    We need this because we did not take ep->lock while
1532          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1533          *    ep->lock).
1534          *
1535          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1536          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1537          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1538          *    comments for wq_has_sleeper).
1539          *
1540          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1541          * (or both) will notice the readiness of an item.
1542          */
1543         smp_mb();
1544
1545         /*
1546          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1547          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1548          */
1549         revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1550
1551         /*
1552          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1553          * list, push it inside.
1554          */
1555         if (revents & event->events) {
1556                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1557                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1558                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1559                         ep_pm_stay_awake(epi);
1560
1561                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1562                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1563                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1564                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1565                                 pwake++;
1566                 }
1567                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1568         }
1569
1570         /* We have to call this outside the lock */
1571         if (pwake)
1572                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1573
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1578                                void *priv)
1579 {
1580         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1581         int eventcnt;
1582         unsigned int revents;
1583         struct epitem *epi;
1584         struct epoll_event __user *uevent;
1585         struct wakeup_source *ws;
1586         poll_table pt;
1587
1588         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1589
1590         /*
1591          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1592          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1593          * holding "mtx" during this call.
1594          */
1595         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1596              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1597                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1598
1599                 /*
1600                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1601                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1602                  * below).
1603                  *
1604                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1605                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1606                  * with ep_is_linked().
1607                  */
1608                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1609                 if (ws) {
1610                         if (ws->active)
1611                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1612                         __pm_relax(ws);
1613                 }
1614
1615                 list_del_init(&epi->rdllink);
1616
1617                 revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1618
1619                 /*
1620                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1621                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1622                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1623                  * can change the item.
1624                  */
1625                 if (revents) {
1626                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1627                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1628                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1629                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1630                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1631                         }
1632                         eventcnt++;
1633                         uevent++;
1634                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1635                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1636                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1637                                 /*
1638                                  * If this file has been added with Level
1639                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1640                                  * the ready list, so that the next call to
1641                                  * epoll_wait() will check again the events
1642                                  * availability. At this point, no one can insert
1643                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1644                                  * callers are locked out by
1645                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1646                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1647                                  */
1648                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1649                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1650                         }
1651                 }
1652         }
1653
1654         return eventcnt;
1655 }
1656
1657 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1658                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1659 {
1660         struct ep_send_events_data esed;
1661
1662         esed.maxevents = maxevents;
1663         esed.events = events;
1664
1665         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1666 }
1667
1668 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1669 {
1670         struct timespec64 now, ts = {
1671                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1672                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1673         };
1674
1675         ktime_get_ts64(&now);
1676         return timespec64_add_safe(now, ts);
1677 }
1678
1679 /**
1680  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1681  *           event buffer.
1682  *
1683  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1684  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1685  *          stored.
1686  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1687  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1688  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1689  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1690  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1691  *           occurred).
1692  *
1693  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1694  *          error code, in case of error.
1695  */
1696 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1697                    int maxevents, long timeout)
1698 {
1699         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1700         unsigned long flags;
1701         u64 slack = 0;
1702         wait_queue_t wait;
1703         ktime_t expires, *to = NULL;
1704
1705         if (timeout > 0) {
1706                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1707
1708                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1709                 to = &expires;
1710                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1711         } else if (timeout == 0) {
1712                 /*
1713                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1714                  * caller specified a non blocking operation.
1715                  */
1716                 timed_out = 1;
1717                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1718                 goto check_events;
1719         }
1720
1721 fetch_events:
1722
1723         if (!ep_events_available(ep))
1724                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1725
1726         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1727
1728         if (!ep_events_available(ep)) {
1729                 /*
1730                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1731                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1732                  * ID onto the ready list.
1733                  */
1734                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1735
1736                 /*
1737                  * We don't have any available event to return to the caller.
1738                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1739                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1740                  */
1741                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1742                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1743
1744                 for (;;) {
1745                         /*
1746                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1747                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1748                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1749                          */
1750                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1751                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1752                                 break;
1753                         if (signal_pending(current)) {
1754                                 res = -EINTR;
1755                                 break;
1756                         }
1757
1758                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1759                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1760                                 timed_out = 1;
1761
1762                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1763                 }
1764
1765                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1766                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1767         }
1768 check_events:
1769         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1770         eavail = ep_events_available(ep);
1771
1772         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1773
1774         /*
1775          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1776          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1777          * more luck.
1778          */
1779         if (!res && eavail &&
1780             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1781                 goto fetch_events;
1782
1783         return res;
1784 }
1785
1786 /**
1787  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1788  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1789  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1790  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1791  *                      result in excessive stack usage).
1792  *
1793  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1794  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1795  *          data structure pointer.
1796  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1797  *
1798  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1799  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1800  */
1801 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1802 {
1803         int error = 0;
1804         struct file *file = priv;
1805         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1806         struct eventpoll *ep_tovisit;
1807         struct rb_node *rbp;
1808         struct epitem *epi;
1809
1810         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1811         ep->visited = 1;
1812         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1813         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1814                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1815                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1816                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1817                         if (ep_tovisit->visited)
1818                                 continue;
1819                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1820                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1821                                         ep_tovisit, current);
1822                         if (error != 0)
1823                                 break;
1824                 } else {
1825                         /*
1826                          * If we've reached a file that is not associated with
1827                          * an ep, then we need to check if the newly added
1828                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1829                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1830                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1831                          * during ep_insert().
1832                          */
1833                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1834                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1835                                          &tfile_check_list);
1836                 }
1837         }
1838         mutex_unlock(&ep->mtx);
1839
1840         return error;
1841 }
1842
1843 /**
1844  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1845  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1846  *                 closed loops or too deep chains.
1847  *
1848  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1849  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1850  *
1851  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1852  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1853  */
1854 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1855 {
1856         int ret;
1857         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1858
1859         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1860                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1861         /* clear visited list */
1862         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1863                                                         visited_list_link) {
1864                 ep_cur->visited = 0;
1865                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1866         }
1867         return ret;
1868 }
1869
1870 static void clear_tfile_check_list(void)
1871 {
1872         struct file *file;
1873
1874         /* first clear the tfile_check_list */
1875         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1876                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1877                                         f_tfile_llink);
1878                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1879         }
1880         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * Open an eventpoll file descriptor.
1885  */
1886 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1887 {
1888         int error, fd;
1889         struct eventpoll *ep = NULL;
1890         struct file *file;
1891
1892         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1893         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1894
1895         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1896                 return -EINVAL;
1897         /*
1898          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1899          */
1900         error = ep_alloc(&ep);
1901         if (error < 0)
1902                 return error;
1903         /*
1904          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1905          * a file structure and a free file descriptor.
1906          */
1907         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1908         if (fd < 0) {
1909                 error = fd;
1910                 goto out_free_ep;
1911         }
1912         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1913                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1914         if (IS_ERR(file)) {
1915                 error = PTR_ERR(file);
1916                 goto out_free_fd;
1917         }
1918         ep->file = file;
1919         fd_install(fd, file);
1920         return fd;
1921
1922 out_free_fd:
1923         put_unused_fd(fd);
1924 out_free_ep:
1925         ep_free(ep);
1926         return error;
1927 }
1928
1929 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1930 {
1931         if (size <= 0)
1932                 return -EINVAL;
1933
1934         return sys_epoll_create1(0);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * The following function implements the controller interface for
1939  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1940  * file descriptors inside the interest set.
1941  */
1942 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1943                 struct epoll_event __user *, event)
1944 {
1945         int error;
1946         int full_check = 0;
1947         struct fd f, tf;
1948         struct eventpoll *ep;
1949         struct epitem *epi;
1950         struct epoll_event epds;
1951         struct eventpoll *tep = NULL;
1952
1953         error = -EFAULT;
1954         if (ep_op_has_event(op) &&
1955             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
1956                 goto error_return;
1957
1958         error = -EBADF;
1959         f = fdget(epfd);
1960         if (!f.file)
1961                 goto error_return;
1962
1963         /* Get the "struct file *" for the target file */
1964         tf = fdget(fd);
1965         if (!tf.file)
1966                 goto error_fput;
1967
1968         /* The target file descriptor must support poll */
1969         error = -EPERM;
1970         if (!tf.file->f_op->poll)
1971                 goto error_tgt_fput;
1972
1973         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
1974         if (ep_op_has_event(op))
1975                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
1976
1977         /*
1978          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
1979          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
1980          * adding an epoll file descriptor inside itself.
1981          */
1982         error = -EINVAL;
1983         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
1984                 goto error_tgt_fput;
1985
1986         /*
1987          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
1988          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
1989          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
1990          */
1991         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
1992                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
1993                         goto error_tgt_fput;
1994                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
1995                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
1996                         goto error_tgt_fput;
1997         }
1998
1999         /*
2000          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2001          * our own data structure.
2002          */
2003         ep = f.file->private_data;
2004
2005         /*
2006          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2007          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2008          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2009          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2010          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2011          * haven't created too many possible wakeup paths.
2012          *
2013          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2014          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2015          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2016          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2017          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2018          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2019          */
2020         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2021         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2022                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2023                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2024                         full_check = 1;
2025                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2026                         mutex_lock(&epmutex);
2027                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2028                                 error = -ELOOP;
2029                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2030                                         clear_tfile_check_list();
2031                                         goto error_tgt_fput;
2032                                 }
2033                         } else
2034                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2035                                                         &tfile_check_list);
2036                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2037                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2038                                 tep = tf.file->private_data;
2039                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2040                         }
2041                 }
2042         }
2043
2044         /*
2045          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2046          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2047          * ep_find() till we release the mutex.
2048          */
2049         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2050
2051         error = -EINVAL;
2052         switch (op) {
2053         case EPOLL_CTL_ADD:
2054                 if (!epi) {
2055                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2056                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2057                 } else
2058                         error = -EEXIST;
2059                 if (full_check)
2060                         clear_tfile_check_list();
2061                 break;
2062         case EPOLL_CTL_DEL:
2063                 if (epi)
2064                         error = ep_remove(ep, epi);
2065                 else
2066                         error = -ENOENT;
2067                 break;
2068         case EPOLL_CTL_MOD:
2069                 if (epi) {
2070                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2071                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2072                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2073                         }
2074                 } else
2075                         error = -ENOENT;
2076                 break;
2077         }
2078         if (tep != NULL)
2079                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2080         mutex_unlock(&ep->mtx);
2081
2082 error_tgt_fput:
2083         if (full_check)
2084                 mutex_unlock(&epmutex);
2085
2086         fdput(tf);
2087 error_fput:
2088         fdput(f);
2089 error_return:
2090
2091         return error;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2096  * part of the user space epoll_wait(2).
2097  */
2098 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2099                 int, maxevents, int, timeout)
2100 {
2101         int error;
2102         struct fd f;
2103         struct eventpoll *ep;
2104
2105         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2106         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2107                 return -EINVAL;
2108
2109         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2110         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2111                 return -EFAULT;
2112
2113         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2114         f = fdget(epfd);
2115         if (!f.file)
2116                 return -EBADF;
2117
2118         /*
2119          * We have to check that the file structure underneath the fd
2120          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2121          */
2122         error = -EINVAL;
2123         if (!is_file_epoll(f.file))
2124                 goto error_fput;
2125
2126         /*
2127          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2128          * our own data structure.
2129          */
2130         ep = f.file->private_data;
2131
2132         /* Time to fish for events ... */
2133         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2134
2135 error_fput:
2136         fdput(f);
2137         return error;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2142  * part of the user space epoll_pwait(2).
2143  */
2144 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2145                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2146                 size_t, sigsetsize)
2147 {
2148         int error;
2149         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2150
2151         /*
2152          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2153          * we apply it here.
2154          */
2155         if (sigmask) {
2156                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2157                         return -EINVAL;
2158                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2159                         return -EFAULT;
2160                 sigsaved = current->blocked;
2161                 set_current_blocked(&ksigmask);
2162         }
2163
2164         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2165
2166         /*
2167          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2168          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2169          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2170          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2171          */
2172         if (sigmask) {
2173                 if (error == -EINTR) {
2174                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2175                                sizeof(sigsaved));
2176                         set_restore_sigmask();
2177                 } else
2178                         set_current_blocked(&sigsaved);
2179         }
2180
2181         return error;
2182 }
2183
2184 #ifdef CONFIG_COMPAT
2185 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2186                         struct epoll_event __user *, events,
2187                         int, maxevents, int, timeout,
2188                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2189                         compat_size_t, sigsetsize)
2190 {
2191         long err;
2192         compat_sigset_t csigmask;
2193         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2194
2195         /*
2196          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2197          * we apply it here.
2198          */
2199         if (sigmask) {
2200                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2201                         return -EINVAL;
2202                 if (copy_from_user(&csigmask, sigmask, sizeof(csigmask)))
2203                         return -EFAULT;
2204                 sigset_from_compat(&ksigmask, &csigmask);
2205                 sigsaved = current->blocked;
2206                 set_current_blocked(&ksigmask);
2207         }
2208
2209         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2210
2211         /*
2212          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2213          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2214          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2215          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2216          */
2217         if (sigmask) {
2218                 if (err == -EINTR) {
2219                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2220                                sizeof(sigsaved));
2221                         set_restore_sigmask();
2222                 } else
2223                         set_current_blocked(&sigsaved);
2224         }
2225
2226         return err;
2227 }
2228 #endif
2229
2230 static int __init eventpoll_init(void)
2231 {
2232         struct sysinfo si;
2233
2234         si_meminfo(&si);
2235         /*
2236          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2237          */
2238         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2239                 EP_ITEM_COST;
2240         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2241
2242         /*
2243          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2244          * inclusion loops checks.
2245          */
2246         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2247
2248         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2249         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2250
2251         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
2252         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
2253
2254         /*
2255          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2256          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2257          */
2258         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2259
2260         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2261         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2262                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
2263
2264         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2265         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2266                         sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2267
2268         return 0;
2269 }
2270 fs_initcall(eventpoll_init);