]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/eventpoll.c
Merge tag 'clk-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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_entry_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_entry_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_entry_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                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
964
965                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
966                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
967                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
968                            (long long)epi->event.data,
969                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
970                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
971                 if (seq_has_overflowed(m))
972                         break;
973         }
974         mutex_unlock(&ep->mtx);
975 }
976 #endif
977
978 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
979 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
980 #ifdef CONFIG_PROC_FS
981         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
982 #endif
983         .release        = ep_eventpoll_release,
984         .poll           = ep_eventpoll_poll,
985         .llseek         = noop_llseek,
986 };
987
988 /*
989  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
990  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
991  * closed without being removed from the eventpoll interface.
992  */
993 void eventpoll_release_file(struct file *file)
994 {
995         struct eventpoll *ep;
996         struct epitem *epi, *next;
997
998         /*
999          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
1000          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
1001          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
1002          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
1003          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
1004          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
1005          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
1006          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
1007          * from anywhere but ep_free().
1008          *
1009          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1010          */
1011         mutex_lock(&epmutex);
1012         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1013                 ep = epi->ep;
1014                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1015                 ep_remove(ep, epi);
1016                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1017         }
1018         mutex_unlock(&epmutex);
1019 }
1020
1021 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1022 {
1023         int error;
1024         struct user_struct *user;
1025         struct eventpoll *ep;
1026
1027         user = get_current_user();
1028         error = -ENOMEM;
1029         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1030         if (unlikely(!ep))
1031                 goto free_uid;
1032
1033         spin_lock_init(&ep->lock);
1034         mutex_init(&ep->mtx);
1035         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1036         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1037         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1038         ep->rbr = RB_ROOT;
1039         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1040         ep->user = user;
1041
1042         *pep = ep;
1043
1044         return 0;
1045
1046 free_uid:
1047         free_uid(user);
1048         return error;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1053  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1054  * "mtx" held.
1055  */
1056 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1057 {
1058         int kcmp;
1059         struct rb_node *rbp;
1060         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1061         struct epoll_filefd ffd;
1062
1063         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1064         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
1065                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1066                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1067                 if (kcmp > 0)
1068                         rbp = rbp->rb_right;
1069                 else if (kcmp < 0)
1070                         rbp = rbp->rb_left;
1071                 else {
1072                         epir = epi;
1073                         break;
1074                 }
1075         }
1076
1077         return epir;
1078 }
1079
1080 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1081 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1082 {
1083         struct rb_node *rbp;
1084         struct epitem *epi;
1085
1086         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1087                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1088                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1089                         if (toff == 0)
1090                                 return epi;
1091                         else
1092                                 toff--;
1093                 }
1094                 cond_resched();
1095         }
1096
1097         return NULL;
1098 }
1099
1100 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1101                                      unsigned long toff)
1102 {
1103         struct file *file_raw;
1104         struct eventpoll *ep;
1105         struct epitem *epi;
1106
1107         if (!is_file_epoll(file))
1108                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1109
1110         ep = file->private_data;
1111
1112         mutex_lock(&ep->mtx);
1113         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1114         if (epi)
1115                 file_raw = epi->ffd.file;
1116         else
1117                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1118         mutex_unlock(&ep->mtx);
1119
1120         return file_raw;
1121 }
1122 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1123
1124 /*
1125  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1126  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1127  * have events to report.
1128  */
1129 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1130 {
1131         int pwake = 0;
1132         unsigned long flags;
1133         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1134         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1135         int ewake = 0;
1136
1137         if ((unsigned long)key & POLLFREE) {
1138                 ep_pwq_from_wait(wait)->whead = NULL;
1139                 /*
1140                  * whead = NULL above can race with ep_remove_wait_queue()
1141                  * which can do another remove_wait_queue() after us, so we
1142                  * can't use __remove_wait_queue(). whead->lock is held by
1143                  * the caller.
1144                  */
1145                 list_del_init(&wait->entry);
1146         }
1147
1148         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1149
1150         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1151
1152         /*
1153          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1154          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1155          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1156          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1157          */
1158         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1159                 goto out_unlock;
1160
1161         /*
1162          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1163          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1164          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1165          * test for "key" != NULL before the event match test.
1166          */
1167         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
1168                 goto out_unlock;
1169
1170         /*
1171          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1172          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1173          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1174          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1175          */
1176         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1177                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1178                         epi->next = ep->ovflist;
1179                         ep->ovflist = epi;
1180                         if (epi->ws) {
1181                                 /*
1182                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1183                                  * deactivated at any time.
1184                                  */
1185                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1186                         }
1187
1188                 }
1189                 goto out_unlock;
1190         }
1191
1192         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1193         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1194                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1195                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1196         }
1197
1198         /*
1199          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1200          * wait list.
1201          */
1202         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1203                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1204                                         !((unsigned long)key & POLLFREE)) {
1205                         switch ((unsigned long)key & EPOLLINOUT_BITS) {
1206                         case POLLIN:
1207                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1208                                         ewake = 1;
1209                                 break;
1210                         case POLLOUT:
1211                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1212                                         ewake = 1;
1213                                 break;
1214                         case 0:
1215                                 ewake = 1;
1216                                 break;
1217                         }
1218                 }
1219                 wake_up_locked(&ep->wq);
1220         }
1221         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1222                 pwake++;
1223
1224 out_unlock:
1225         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1226
1227         /* We have to call this outside the lock */
1228         if (pwake)
1229                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1230
1231         if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1232                 return ewake;
1233
1234         return 1;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1239  * target file wakeup lists.
1240  */
1241 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1242                                  poll_table *pt)
1243 {
1244         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1245         struct eppoll_entry *pwq;
1246
1247         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1248                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1249                 pwq->whead = whead;
1250                 pwq->base = epi;
1251                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1252                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1253                 else
1254                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1255                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1256                 epi->nwait++;
1257         } else {
1258                 /* We have to signal that an error occurred */
1259                 epi->nwait = -1;
1260         }
1261 }
1262
1263 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1264 {
1265         int kcmp;
1266         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
1267         struct epitem *epic;
1268
1269         while (*p) {
1270                 parent = *p;
1271                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1272                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1273                 if (kcmp > 0)
1274                         p = &parent->rb_right;
1275                 else
1276                         p = &parent->rb_left;
1277         }
1278         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1279         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
1280 }
1281
1282
1283
1284 #define PATH_ARR_SIZE 5
1285 /*
1286  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1287  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1288  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1289  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1290  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1291  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1292  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1293  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1294  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1295  */
1296 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1297 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1298
1299 static int path_count_inc(int nests)
1300 {
1301         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1302         if (nests == 0)
1303                 return 0;
1304
1305         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1306                 return -1;
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 static void path_count_init(void)
1311 {
1312         int i;
1313
1314         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1315                 path_count[i] = 0;
1316 }
1317
1318 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1319 {
1320         int error = 0;
1321         struct file *file = priv;
1322         struct file *child_file;
1323         struct epitem *epi;
1324
1325         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1326         rcu_read_lock();
1327         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1328                 child_file = epi->ep->file;
1329                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1330                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1331                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1332                                         error = -1;
1333                                         break;
1334                                 }
1335                         } else {
1336                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1337                                                         EP_MAX_NESTS,
1338                                                         reverse_path_check_proc,
1339                                                         child_file, child_file,
1340                                                         current);
1341                         }
1342                         if (error != 0)
1343                                 break;
1344                 } else {
1345                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1346                                 "file is not an ep!\n");
1347                 }
1348         }
1349         rcu_read_unlock();
1350         return error;
1351 }
1352
1353 /**
1354  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1355  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1356  *                      make sure that those added links don't add too many
1357  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1358  *                      eventpoll objects.
1359  *
1360  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1361  *          -1 otherwise.
1362  */
1363 static int reverse_path_check(void)
1364 {
1365         int error = 0;
1366         struct file *current_file;
1367
1368         /* let's call this for all tfiles */
1369         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1370                 path_count_init();
1371                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1372                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1373                                         current_file, current);
1374                 if (error)
1375                         break;
1376         }
1377         return error;
1378 }
1379
1380 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1381 {
1382         const char *name;
1383         struct wakeup_source *ws;
1384
1385         if (!epi->ep->ws) {
1386                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1387                 if (!epi->ep->ws)
1388                         return -ENOMEM;
1389         }
1390
1391         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1392         ws = wakeup_source_register(name);
1393
1394         if (!ws)
1395                 return -ENOMEM;
1396         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1397
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1402 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1403 {
1404         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1405
1406         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1407
1408         /*
1409          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1410          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1411          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1412          */
1413         synchronize_rcu();
1414         wakeup_source_unregister(ws);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Must be called with "mtx" held.
1419  */
1420 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
1421                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1422 {
1423         int error, revents, pwake = 0;
1424         unsigned long flags;
1425         long user_watches;
1426         struct epitem *epi;
1427         struct ep_pqueue epq;
1428
1429         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1430         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1431                 return -ENOSPC;
1432         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1433                 return -ENOMEM;
1434
1435         /* Item initialization follow here ... */
1436         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1437         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1438         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1439         epi->ep = ep;
1440         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1441         epi->event = *event;
1442         epi->nwait = 0;
1443         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1444         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1445                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1446                 if (error)
1447                         goto error_create_wakeup_source;
1448         } else {
1449                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1450         }
1451
1452         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1453         epq.epi = epi;
1454         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1455
1456         /*
1457          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1458          * We can safely use the file* here because its usage count has
1459          * been increased by the caller of this function. Note that after
1460          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1461          * the new item.
1462          */
1463         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt);
1464
1465         /*
1466          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1467          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1468          * high memory pressure.
1469          */
1470         error = -ENOMEM;
1471         if (epi->nwait < 0)
1472                 goto error_unregister;
1473
1474         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1475         spin_lock(&tfile->f_lock);
1476         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1477         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1478
1479         /*
1480          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1481          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1482          */
1483         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1484
1485         /* now check if we've created too many backpaths */
1486         error = -EINVAL;
1487         if (full_check && reverse_path_check())
1488                 goto error_remove_epi;
1489
1490         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1491         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1492
1493         /* record NAPI ID of new item if present */
1494         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1495
1496         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1497         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1498                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1499                 ep_pm_stay_awake(epi);
1500
1501                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1502                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1503                         wake_up_locked(&ep->wq);
1504                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1505                         pwake++;
1506         }
1507
1508         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1509
1510         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1511
1512         /* We have to call this outside the lock */
1513         if (pwake)
1514                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1515
1516         return 0;
1517
1518 error_remove_epi:
1519         spin_lock(&tfile->f_lock);
1520         list_del_rcu(&epi->fllink);
1521         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1522
1523         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
1524
1525 error_unregister:
1526         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1527
1528         /*
1529          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1530          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1531          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1532          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1533          */
1534         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1535         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1536                 list_del_init(&epi->rdllink);
1537         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1538
1539         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1540
1541 error_create_wakeup_source:
1542         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1543
1544         return error;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1549  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1550  */
1551 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1552 {
1553         int pwake = 0;
1554         unsigned int revents;
1555         poll_table pt;
1556
1557         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1558
1559         /*
1560          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1561          * otherwise we might miss an event that happens between the
1562          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1563          */
1564         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1565         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1566         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1567                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1568                         ep_create_wakeup_source(epi);
1569         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1570                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1571         }
1572
1573         /*
1574          * The following barrier has two effects:
1575          *
1576          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1577          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1578          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1579          *    We need this because we did not take ep->lock while
1580          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1581          *    ep->lock).
1582          *
1583          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1584          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1585          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1586          *    comments for wq_has_sleeper).
1587          *
1588          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1589          * (or both) will notice the readiness of an item.
1590          */
1591         smp_mb();
1592
1593         /*
1594          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1595          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1596          */
1597         revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1598
1599         /*
1600          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1601          * list, push it inside.
1602          */
1603         if (revents & event->events) {
1604                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1605                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1606                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1607                         ep_pm_stay_awake(epi);
1608
1609                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1610                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1611                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1612                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1613                                 pwake++;
1614                 }
1615                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1616         }
1617
1618         /* We have to call this outside the lock */
1619         if (pwake)
1620                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1626                                void *priv)
1627 {
1628         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1629         int eventcnt;
1630         unsigned int revents;
1631         struct epitem *epi;
1632         struct epoll_event __user *uevent;
1633         struct wakeup_source *ws;
1634         poll_table pt;
1635
1636         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1637
1638         /*
1639          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1640          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1641          * holding "mtx" during this call.
1642          */
1643         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1644              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1645                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1646
1647                 /*
1648                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1649                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1650                  * below).
1651                  *
1652                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1653                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1654                  * with ep_is_linked().
1655                  */
1656                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1657                 if (ws) {
1658                         if (ws->active)
1659                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1660                         __pm_relax(ws);
1661                 }
1662
1663                 list_del_init(&epi->rdllink);
1664
1665                 revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1666
1667                 /*
1668                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1669                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1670                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1671                  * can change the item.
1672                  */
1673                 if (revents) {
1674                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1675                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1676                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1677                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1678                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1679                         }
1680                         eventcnt++;
1681                         uevent++;
1682                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1683                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1684                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1685                                 /*
1686                                  * If this file has been added with Level
1687                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1688                                  * the ready list, so that the next call to
1689                                  * epoll_wait() will check again the events
1690                                  * availability. At this point, no one can insert
1691                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1692                                  * callers are locked out by
1693                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1694                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1695                                  */
1696                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1697                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1698                         }
1699                 }
1700         }
1701
1702         return eventcnt;
1703 }
1704
1705 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1706                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1707 {
1708         struct ep_send_events_data esed;
1709
1710         esed.maxevents = maxevents;
1711         esed.events = events;
1712
1713         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1714 }
1715
1716 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1717 {
1718         struct timespec64 now, ts = {
1719                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1720                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1721         };
1722
1723         ktime_get_ts64(&now);
1724         return timespec64_add_safe(now, ts);
1725 }
1726
1727 /**
1728  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1729  *           event buffer.
1730  *
1731  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1732  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1733  *          stored.
1734  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1735  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1736  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1737  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1738  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1739  *           occurred).
1740  *
1741  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1742  *          error code, in case of error.
1743  */
1744 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1745                    int maxevents, long timeout)
1746 {
1747         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1748         unsigned long flags;
1749         u64 slack = 0;
1750         wait_queue_entry_t wait;
1751         ktime_t expires, *to = NULL;
1752
1753         if (timeout > 0) {
1754                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1755
1756                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1757                 to = &expires;
1758                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1759         } else if (timeout == 0) {
1760                 /*
1761                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1762                  * caller specified a non blocking operation.
1763                  */
1764                 timed_out = 1;
1765                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1766                 goto check_events;
1767         }
1768
1769 fetch_events:
1770
1771         if (!ep_events_available(ep))
1772                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1773
1774         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1775
1776         if (!ep_events_available(ep)) {
1777                 /*
1778                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1779                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1780                  * ID onto the ready list.
1781                  */
1782                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1783
1784                 /*
1785                  * We don't have any available event to return to the caller.
1786                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1787                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1788                  */
1789                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1790                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1791
1792                 for (;;) {
1793                         /*
1794                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1795                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1796                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1797                          */
1798                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1799                         /*
1800                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1801                          * threads to make a timely exit without the chance of
1802                          * finding more events available and fetching
1803                          * repeatedly.
1804                          */
1805                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1806                                 res = -EINTR;
1807                                 break;
1808                         }
1809                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1810                                 break;
1811                         if (signal_pending(current)) {
1812                                 res = -EINTR;
1813                                 break;
1814                         }
1815
1816                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1817                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1818                                 timed_out = 1;
1819
1820                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1821                 }
1822
1823                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1824                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1825         }
1826 check_events:
1827         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1828         eavail = ep_events_available(ep);
1829
1830         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1831
1832         /*
1833          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1834          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1835          * more luck.
1836          */
1837         if (!res && eavail &&
1838             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1839                 goto fetch_events;
1840
1841         return res;
1842 }
1843
1844 /**
1845  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1846  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1847  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1848  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1849  *                      result in excessive stack usage).
1850  *
1851  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1852  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1853  *          data structure pointer.
1854  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1855  *
1856  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1857  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1858  */
1859 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1860 {
1861         int error = 0;
1862         struct file *file = priv;
1863         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1864         struct eventpoll *ep_tovisit;
1865         struct rb_node *rbp;
1866         struct epitem *epi;
1867
1868         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1869         ep->visited = 1;
1870         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1871         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1872                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1873                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1874                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1875                         if (ep_tovisit->visited)
1876                                 continue;
1877                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1878                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1879                                         ep_tovisit, current);
1880                         if (error != 0)
1881                                 break;
1882                 } else {
1883                         /*
1884                          * If we've reached a file that is not associated with
1885                          * an ep, then we need to check if the newly added
1886                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1887                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1888                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1889                          * during ep_insert().
1890                          */
1891                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1892                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1893                                          &tfile_check_list);
1894                 }
1895         }
1896         mutex_unlock(&ep->mtx);
1897
1898         return error;
1899 }
1900
1901 /**
1902  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1903  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1904  *                 closed loops or too deep chains.
1905  *
1906  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1907  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1908  *
1909  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1910  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1911  */
1912 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1913 {
1914         int ret;
1915         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1916
1917         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1918                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1919         /* clear visited list */
1920         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1921                                                         visited_list_link) {
1922                 ep_cur->visited = 0;
1923                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1924         }
1925         return ret;
1926 }
1927
1928 static void clear_tfile_check_list(void)
1929 {
1930         struct file *file;
1931
1932         /* first clear the tfile_check_list */
1933         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1934                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1935                                         f_tfile_llink);
1936                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1937         }
1938         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Open an eventpoll file descriptor.
1943  */
1944 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1945 {
1946         int error, fd;
1947         struct eventpoll *ep = NULL;
1948         struct file *file;
1949
1950         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1951         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1952
1953         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1954                 return -EINVAL;
1955         /*
1956          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1957          */
1958         error = ep_alloc(&ep);
1959         if (error < 0)
1960                 return error;
1961         /*
1962          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1963          * a file structure and a free file descriptor.
1964          */
1965         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1966         if (fd < 0) {
1967                 error = fd;
1968                 goto out_free_ep;
1969         }
1970         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1971                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1972         if (IS_ERR(file)) {
1973                 error = PTR_ERR(file);
1974                 goto out_free_fd;
1975         }
1976         ep->file = file;
1977         fd_install(fd, file);
1978         return fd;
1979
1980 out_free_fd:
1981         put_unused_fd(fd);
1982 out_free_ep:
1983         ep_free(ep);
1984         return error;
1985 }
1986
1987 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1988 {
1989         if (size <= 0)
1990                 return -EINVAL;
1991
1992         return sys_epoll_create1(0);
1993 }
1994
1995 /*
1996  * The following function implements the controller interface for
1997  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1998  * file descriptors inside the interest set.
1999  */
2000 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2001                 struct epoll_event __user *, event)
2002 {
2003         int error;
2004         int full_check = 0;
2005         struct fd f, tf;
2006         struct eventpoll *ep;
2007         struct epitem *epi;
2008         struct epoll_event epds;
2009         struct eventpoll *tep = NULL;
2010
2011         error = -EFAULT;
2012         if (ep_op_has_event(op) &&
2013             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2014                 goto error_return;
2015
2016         error = -EBADF;
2017         f = fdget(epfd);
2018         if (!f.file)
2019                 goto error_return;
2020
2021         /* Get the "struct file *" for the target file */
2022         tf = fdget(fd);
2023         if (!tf.file)
2024                 goto error_fput;
2025
2026         /* The target file descriptor must support poll */
2027         error = -EPERM;
2028         if (!tf.file->f_op->poll)
2029                 goto error_tgt_fput;
2030
2031         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2032         if (ep_op_has_event(op))
2033                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2034
2035         /*
2036          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2037          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2038          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2039          */
2040         error = -EINVAL;
2041         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2042                 goto error_tgt_fput;
2043
2044         /*
2045          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2046          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2047          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2048          */
2049         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2050                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2051                         goto error_tgt_fput;
2052                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2053                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2054                         goto error_tgt_fput;
2055         }
2056
2057         /*
2058          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2059          * our own data structure.
2060          */
2061         ep = f.file->private_data;
2062
2063         /*
2064          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2065          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2066          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2067          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2068          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2069          * haven't created too many possible wakeup paths.
2070          *
2071          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2072          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2073          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2074          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2075          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2076          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2077          */
2078         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2079         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2080                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2081                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2082                         full_check = 1;
2083                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2084                         mutex_lock(&epmutex);
2085                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2086                                 error = -ELOOP;
2087                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2088                                         clear_tfile_check_list();
2089                                         goto error_tgt_fput;
2090                                 }
2091                         } else
2092                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2093                                                         &tfile_check_list);
2094                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2095                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2096                                 tep = tf.file->private_data;
2097                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2098                         }
2099                 }
2100         }
2101
2102         /*
2103          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2104          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2105          * ep_find() till we release the mutex.
2106          */
2107         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2108
2109         error = -EINVAL;
2110         switch (op) {
2111         case EPOLL_CTL_ADD:
2112                 if (!epi) {
2113                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2114                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2115                 } else
2116                         error = -EEXIST;
2117                 if (full_check)
2118                         clear_tfile_check_list();
2119                 break;
2120         case EPOLL_CTL_DEL:
2121                 if (epi)
2122                         error = ep_remove(ep, epi);
2123                 else
2124                         error = -ENOENT;
2125                 break;
2126         case EPOLL_CTL_MOD:
2127                 if (epi) {
2128                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2129                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2130                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2131                         }
2132                 } else
2133                         error = -ENOENT;
2134                 break;
2135         }
2136         if (tep != NULL)
2137                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2138         mutex_unlock(&ep->mtx);
2139
2140 error_tgt_fput:
2141         if (full_check)
2142                 mutex_unlock(&epmutex);
2143
2144         fdput(tf);
2145 error_fput:
2146         fdput(f);
2147 error_return:
2148
2149         return error;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2154  * part of the user space epoll_wait(2).
2155  */
2156 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2157                 int, maxevents, int, timeout)
2158 {
2159         int error;
2160         struct fd f;
2161         struct eventpoll *ep;
2162
2163         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2164         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2165                 return -EINVAL;
2166
2167         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2168         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2169                 return -EFAULT;
2170
2171         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2172         f = fdget(epfd);
2173         if (!f.file)
2174                 return -EBADF;
2175
2176         /*
2177          * We have to check that the file structure underneath the fd
2178          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2179          */
2180         error = -EINVAL;
2181         if (!is_file_epoll(f.file))
2182                 goto error_fput;
2183
2184         /*
2185          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2186          * our own data structure.
2187          */
2188         ep = f.file->private_data;
2189
2190         /* Time to fish for events ... */
2191         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2192
2193 error_fput:
2194         fdput(f);
2195         return error;
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2200  * part of the user space epoll_pwait(2).
2201  */
2202 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2203                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2204                 size_t, sigsetsize)
2205 {
2206         int error;
2207         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2208
2209         /*
2210          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2211          * we apply it here.
2212          */
2213         if (sigmask) {
2214                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2215                         return -EINVAL;
2216                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2217                         return -EFAULT;
2218                 sigsaved = current->blocked;
2219                 set_current_blocked(&ksigmask);
2220         }
2221
2222         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2223
2224         /*
2225          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2226          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2227          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2228          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2229          */
2230         if (sigmask) {
2231                 if (error == -EINTR) {
2232                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2233                                sizeof(sigsaved));
2234                         set_restore_sigmask();
2235                 } else
2236                         set_current_blocked(&sigsaved);
2237         }
2238
2239         return error;
2240 }
2241
2242 #ifdef CONFIG_COMPAT
2243 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2244                         struct epoll_event __user *, events,
2245                         int, maxevents, int, timeout,
2246                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2247                         compat_size_t, sigsetsize)
2248 {
2249         long err;
2250         compat_sigset_t csigmask;
2251         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2252
2253         /*
2254          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2255          * we apply it here.
2256          */
2257         if (sigmask) {
2258                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2259                         return -EINVAL;
2260                 if (copy_from_user(&csigmask, sigmask, sizeof(csigmask)))
2261                         return -EFAULT;
2262                 sigset_from_compat(&ksigmask, &csigmask);
2263                 sigsaved = current->blocked;
2264                 set_current_blocked(&ksigmask);
2265         }
2266
2267         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2268
2269         /*
2270          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2271          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2272          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2273          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2274          */
2275         if (sigmask) {
2276                 if (err == -EINTR) {
2277                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2278                                sizeof(sigsaved));
2279                         set_restore_sigmask();
2280                 } else
2281                         set_current_blocked(&sigsaved);
2282         }
2283
2284         return err;
2285 }
2286 #endif
2287
2288 static int __init eventpoll_init(void)
2289 {
2290         struct sysinfo si;
2291
2292         si_meminfo(&si);
2293         /*
2294          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2295          */
2296         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2297                 EP_ITEM_COST;
2298         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2299
2300         /*
2301          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2302          * inclusion loops checks.
2303          */
2304         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2305
2306         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2307         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2308
2309         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
2310         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
2311
2312         /*
2313          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2314          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2315          */
2316         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2317
2318         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2319         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2320                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
2321
2322         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2323         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2324                         sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2325
2326         return 0;
2327 }
2328 fs_initcall(eventpoll_init);