fs/file.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/file.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1998-1999, Stephen Tweedie and Bill Hawes
   5  *
   6  *  Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
   7  */
   8
   9 #include <linux/syscalls.h>
  10 #include <linux/export.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmzone.h>
  14 #include <linux/time.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/vmalloc.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/fdtable.h>
  20 #include <linux/bitops.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/spinlock.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/workqueue.h>
  25
  26 int sysctl_nr_open __read_mostly = 1024*1024;
  27 int sysctl_nr_open_min = BITS_PER_LONG;
  28 /* our max() is unusable in constant expressions ;-/ */
  29 #define __const_max(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
  30 int sysctl_nr_open_max = __const_max(INT_MAX, ~(size_t)0/sizeof(void *)) &
  31                          -BITS_PER_LONG;
  32
  33 static void *alloc_fdmem(size_t size)
  34 {
  35         /*
  36          * Very large allocations can stress page reclaim, so fall back to
  37          * vmalloc() if the allocation size will be considered "large" by the VM.
  38          */
  39         if (size <= (PAGE_SIZE << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)) {
  40                 void *data = kmalloc(size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN|__GFP_NORETRY);
  41                 if (data != NULL)
  42                         return data;
  43         }
  44         return vmalloc(size);
  45 }
  46
  47 static void __free_fdtable(struct fdtable *fdt)
  48 {
  49         kvfree(fdt->fd);
  50         kvfree(fdt->open_fds);
  51         kfree(fdt);
  52 }
  53
  54 static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
  55 {
  56         __free_fdtable(container_of(rcu, struct fdtable, rcu));
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Expand the fdset in the files_struct.  Called with the files spinlock
  61  * held for write.
  62  */
  63 static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
  64 {
  65         unsigned int cpy, set;
  66
  67         BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
  68
  69         cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
  70         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
  71         memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
  72         memset((char *)(nfdt->fd) + cpy, 0, set);
  73
  74         cpy = ofdt->max_fds / BITS_PER_BYTE;
  75         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) / BITS_PER_BYTE;
  76         memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
  77         memset((char *)(nfdt->open_fds) + cpy, 0, set);
  78         memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
  79         memset((char *)(nfdt->close_on_exec) + cpy, 0, set);
  80 }
  81
  82 static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
  83 {
  84         struct fdtable *fdt;
  85         void *data;
  86
  87         /*
  88          * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
  89          * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
  90          * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
  91          * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
  92          * and growing in powers of two from there on.
  93          */
  94         nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
  95         nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
  96         nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
  97         /*
  98          * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
  99          * had been set lower between the check in expand_files() and here.  Deal
 100          * with that in caller, it's cheaper that way.
 101          *
 102          * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
 103          * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
 104          */
 105         if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
 106                 nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
 107
 108         fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
 109         if (!fdt)
 110                 goto out;
 111         fdt->max_fds = nr;
 112         data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
 113         if (!data)
 114                 goto out_fdt;
 115         fdt->fd = data;
 116
 117         data = alloc_fdmem(max_t(size_t,
 118                                  2 * nr / BITS_PER_BYTE, L1_CACHE_BYTES));
 119         if (!data)
 120                 goto out_arr;
 121         fdt->open_fds = data;
 122         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 123         fdt->close_on_exec = data;
 124
 125         return fdt;
 126
 127 out_arr:
 128         kvfree(fdt->fd);
 129 out_fdt:
 130         kfree(fdt);
 131 out:
 132         return NULL;
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Expand the file descriptor table.
 137  * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
 138  * the given size.
 139  * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
 140  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 141  */
 142 static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
 143         __releases(files->file_lock)
 144         __acquires(files->file_lock)
 145 {
 146         struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
 147
 148         spin_unlock(&files->file_lock);
 149         new_fdt = alloc_fdtable(nr);
 150         spin_lock(&files->file_lock);
 151         if (!new_fdt)
 152                 return -ENOMEM;
 153         /*
 154          * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
 155          * caller and alloc_fdtable().  Cheaper to catch it here...
 156          */
 157         if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
 158                 __free_fdtable(new_fdt);
 159                 return -EMFILE;
 160         }
 161         /*
 162          * Check again since another task may have expanded the fd table while
 163          * we dropped the lock
 164          */
 165         cur_fdt = files_fdtable(files);
 166         if (nr >= cur_fdt->max_fds) {
 167                 /* Continue as planned */
 168                 copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
 169                 rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
 170                 if (cur_fdt != &files->fdtab)
 171                         call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
 172         } else {
 173                 /* Somebody else expanded, so undo our attempt */
 174                 __free_fdtable(new_fdt);
 175         }
 176         return 1;
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Expand files.
 181  * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
 182  * the current capacity and there is room for expansion.
 183  * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
 184  * expanded and execution may have blocked.
 185  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 186  */
 187 static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
 188 {
 189         struct fdtable *fdt;
 190
 191         fdt = files_fdtable(files);
 192
 193         /* Do we need to expand? */
 194         if (nr < fdt->max_fds)
 195                 return 0;
 196
 197         /* Can we expand? */
 198         if (nr >= sysctl_nr_open)
 199                 return -EMFILE;
 200
 201         /* All good, so we try */
 202         return expand_fdtable(files, nr);
 203 }
 204
 205 static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 206 {
 207         __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 208 }
 209
 210 static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 211 {
 212         __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 213 }
 214
 215 static inline void __set_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
 216 {
 217         __set_bit(fd, fdt->open_fds);
 218 }
 219
 220 static inline void __clear_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
 221 {
 222         __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
 223 }
 224
 225 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
 226 {
 227         int size = fdt->max_fds;
 228         int i;
 229
 230         /* Find the last open fd */
 231         for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
 232                 if (fdt->open_fds[--i])
 233                         break;
 234         }
 235         i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
 236         return i;
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Allocate a new files structure and copy contents from the
 241  * passed in files structure.
 242  * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
 243  */
 244 struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
 245 {
 246         struct files_struct *newf;
 247         struct file **old_fds, **new_fds;
 248         int open_files, size, i;
 249         struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
 250
 251         *errorp = -ENOMEM;
 252         newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
 253         if (!newf)
 254                 goto out;
 255
 256         atomic_set(&newf->count, 1);
 257
 258         spin_lock_init(&newf->file_lock);
 259         newf->next_fd = 0;
 260         new_fdt = &newf->fdtab;
 261         new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
 262         new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
 263         new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
 264         new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
 265
 266         spin_lock(&oldf->file_lock);
 267         old_fdt = files_fdtable(oldf);
 268         open_files = count_open_files(old_fdt);
 269
 270         /*
 271          * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
 272          */
 273         while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
 274                 spin_unlock(&oldf->file_lock);
 275
 276                 if (new_fdt != &newf->fdtab)
 277                         __free_fdtable(new_fdt);
 278
 279                 new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
 280                 if (!new_fdt) {
 281                         *errorp = -ENOMEM;
 282                         goto out_release;
 283                 }
 284
 285                 /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
 286                 if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
 287                         __free_fdtable(new_fdt);
 288                         *errorp = -EMFILE;
 289                         goto out_release;
 290                 }
 291
 292                 /*
 293                  * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
 294                  * who knows it may have a new bigger fd table. We need
 295                  * the latest pointer.
 296                  */
 297                 spin_lock(&oldf->file_lock);
 298                 old_fdt = files_fdtable(oldf);
 299                 open_files = count_open_files(old_fdt);
 300         }
 301
 302         old_fds = old_fdt->fd;
 303         new_fds = new_fdt->fd;
 304
 305         memcpy(new_fdt->open_fds, old_fdt->open_fds, open_files / 8);
 306         memcpy(new_fdt->close_on_exec, old_fdt->close_on_exec, open_files / 8);
 307
 308         for (i = open_files; i != 0; i--) {
 309                 struct file *f = *old_fds++;
 310                 if (f) {
 311                         get_file(f);
 312                 } else {
 313                         /*
 314                          * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
 315                          * instantiated in the files array if a sibling thread
 316                          * is partway through open().  So make sure that this
 317                          * fd is available to the new process.
 318                          */
 319                         __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
 320                 }
 321                 rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
 322         }
 323         spin_unlock(&oldf->file_lock);
 324
 325         /* compute the remainder to be cleared */
 326         size = (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *);
 327
 328         /* This is long word aligned thus could use a optimized version */
 329         memset(new_fds, 0, size);
 330
 331         if (new_fdt->max_fds > open_files) {
 332                 int left = (new_fdt->max_fds - open_files) / 8;
 333                 int start = open_files / BITS_PER_LONG;
 334
 335                 memset(&new_fdt->open_fds[start], 0, left);
 336                 memset(&new_fdt->close_on_exec[start], 0, left);
 337         }
 338
 339         rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
 340
 341         return newf;
 342
 343 out_release:
 344         kmem_cache_free(files_cachep, newf);
 345 out:
 346         return NULL;
 347 }
 348
 349 static struct fdtable *close_files(struct files_struct * files)
 350 {
 351         /*
 352          * It is safe to dereference the fd table without RCU or
 353          * ->file_lock because this is the last reference to the
 354          * files structure.
 355          */
 356         struct fdtable *fdt = rcu_dereference_raw(files->fdt);
 357         int i, j = 0;
 358
 359         for (;;) {
 360                 unsigned long set;
 361                 i = j * BITS_PER_LONG;
 362                 if (i >= fdt->max_fds)
 363                         break;
 364                 set = fdt->open_fds[j++];
 365                 while (set) {
 366                         if (set & 1) {
 367                                 struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
 368                                 if (file) {
 369                                         filp_close(file, files);
 370                                         cond_resched_rcu_qs();
 371                                 }
 372                         }
 373                         i++;
 374                         set >>= 1;
 375                 }
 376         }
 377
 378         return fdt;
 379 }
 380
 381 struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
 382 {
 383         struct files_struct *files;
 384
 385         task_lock(task);
 386         files = task->files;
 387         if (files)
 388                 atomic_inc(&files->count);
 389         task_unlock(task);
 390
 391         return files;
 392 }
 393
 394 void put_files_struct(struct files_struct *files)
 395 {
 396         if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
 397                 struct fdtable *fdt = close_files(files);
 398
 399                 /* free the arrays if they are not embedded */
 400                 if (fdt != &files->fdtab)
 401                         __free_fdtable(fdt);
 402                 kmem_cache_free(files_cachep, files);
 403         }
 404 }
 405
 406 void reset_files_struct(struct files_struct *files)
 407 {
 408         struct task_struct *tsk = current;
 409         struct files_struct *old;
 410
 411         old = tsk->files;
 412         task_lock(tsk);
 413         tsk->files = files;
 414         task_unlock(tsk);
 415         put_files_struct(old);
 416 }
 417
 418 void exit_files(struct task_struct *tsk)
 419 {
 420         struct files_struct * files = tsk->files;
 421
 422         if (files) {
 423                 task_lock(tsk);
 424                 tsk->files = NULL;
 425                 task_unlock(tsk);
 426                 put_files_struct(files);
 427         }
 428 }
 429
 430 struct files_struct init_files = {
 431         .count          = ATOMIC_INIT(1),
 432         .fdt            = &init_files.fdtab,
 433         .fdtab          = {
 434                 .max_fds        = NR_OPEN_DEFAULT,
 435                 .fd             = &init_files.fd_array[0],
 436                 .close_on_exec  = init_files.close_on_exec_init,
 437                 .open_fds       = init_files.open_fds_init,
 438         },
 439         .file_lock      = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_files.file_lock),
 440 };
 441
 442 /*
 443  * allocate a file descriptor, mark it busy.
 444  */
 445 int __alloc_fd(struct files_struct *files,
 446                unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
 447 {
 448         unsigned int fd;
 449         int error;
 450         struct fdtable *fdt;
 451
 452         spin_lock(&files->file_lock);
 453 repeat:
 454         fdt = files_fdtable(files);
 455         fd = start;
 456         if (fd < files->next_fd)
 457                 fd = files->next_fd;
 458
 459         if (fd < fdt->max_fds)
 460                 fd = find_next_zero_bit(fdt->open_fds, fdt->max_fds, fd);
 461
 462         /*
 463          * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
 464          * will limit the total number of files that can be opened.
 465          */
 466         error = -EMFILE;
 467         if (fd >= end)
 468                 goto out;
 469
 470         error = expand_files(files, fd);
 471         if (error < 0)
 472                 goto out;
 473
 474         /*
 475          * If we needed to expand the fs array we
 476          * might have blocked - try again.
 477          */
 478         if (error)
 479                 goto repeat;
 480
 481         if (start <= files->next_fd)
 482                 files->next_fd = fd + 1;
 483
 484         __set_open_fd(fd, fdt);
 485         if (flags & O_CLOEXEC)
 486                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 487         else
 488                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 489         error = fd;
 490 #if 1
 491         /* Sanity check */
 492         if (rcu_access_pointer(fdt->fd[fd]) != NULL) {
 493                 printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
 494                 rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 495         }
 496 #endif
 497
 498 out:
 499         spin_unlock(&files->file_lock);
 500         return error;
 501 }
 502
 503 static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
 504 {
 505         return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 506 }
 507
 508 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
 509 {
 510         return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 511 }
 512 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
 513
 514 static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
 515 {
 516         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
 517         __clear_open_fd(fd, fdt);
 518         if (fd < files->next_fd)
 519                 files->next_fd = fd;
 520 }
 521
 522 void put_unused_fd(unsigned int fd)
 523 {
 524         struct files_struct *files = current->files;
 525         spin_lock(&files->file_lock);
 526         __put_unused_fd(files, fd);
 527         spin_unlock(&files->file_lock);
 528 }
 529
 530 EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
 531
 532 /*
 533  * Install a file pointer in the fd array.
 534  *
 535  * The VFS is full of places where we drop the files lock between
 536  * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
 537  * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
 538  * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
 539  * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
 540  *
 541  * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
 542  * will follow.
 543  *
 544  * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
 545  * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
 546  * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
 547  * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
 548  * or really bad things will happen.  Normally you want to use
 549  * fd_install() instead.
 550  */
 551
 552 void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
 553                 struct file *file)
 554 {
 555         struct fdtable *fdt;
 556         spin_lock(&files->file_lock);
 557         fdt = files_fdtable(files);
 558         BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
 559         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 560         spin_unlock(&files->file_lock);
 561 }
 562
 563 void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
 564 {
 565         __fd_install(current->files, fd, file);
 566 }
 567
 568 EXPORT_SYMBOL(fd_install);
 569
 570 /*
 571  * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
 572  */
 573 int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
 574 {
 575         struct file *file;
 576         struct fdtable *fdt;
 577
 578         spin_lock(&files->file_lock);
 579         fdt = files_fdtable(files);
 580         if (fd >= fdt->max_fds)
 581                 goto out_unlock;
 582         file = fdt->fd[fd];
 583         if (!file)
 584                 goto out_unlock;
 585         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 586         __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 587         __put_unused_fd(files, fd);
 588         spin_unlock(&files->file_lock);
 589         return filp_close(file, files);
 590
 591 out_unlock:
 592         spin_unlock(&files->file_lock);
 593         return -EBADF;
 594 }
 595
 596 void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
 597 {
 598         unsigned i;
 599         struct fdtable *fdt;
 600
 601         /* exec unshares first */
 602         spin_lock(&files->file_lock);
 603         for (i = 0; ; i++) {
 604                 unsigned long set;
 605                 unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
 606                 fdt = files_fdtable(files);
 607                 if (fd >= fdt->max_fds)
 608                         break;
 609                 set = fdt->close_on_exec[i];
 610                 if (!set)
 611                         continue;
 612                 fdt->close_on_exec[i] = 0;
 613                 for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
 614                         struct file *file;
 615                         if (!(set & 1))
 616                                 continue;
 617                         file = fdt->fd[fd];
 618                         if (!file)
 619                                 continue;
 620                         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 621                         __put_unused_fd(files, fd);
 622                         spin_unlock(&files->file_lock);
 623                         filp_close(file, files);
 624                         cond_resched();
 625                         spin_lock(&files->file_lock);
 626                 }
 627
 628         }
 629         spin_unlock(&files->file_lock);
 630 }
 631
 632 static struct file *__fget(unsigned int fd, fmode_t mask)
 633 {
 634         struct files_struct *files = current->files;
 635         struct file *file;
 636
 637         rcu_read_lock();
 638         file = fcheck_files(files, fd);
 639         if (file) {
 640                 /* File object ref couldn't be taken */
 641                 if ((file->f_mode & mask) ||
 642                     !atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
 643                         file = NULL;
 644         }
 645         rcu_read_unlock();
 646
 647         return file;
 648 }
 649
 650 struct file *fget(unsigned int fd)
 651 {
 652         return __fget(fd, FMODE_PATH);
 653 }
 654 EXPORT_SYMBOL(fget);
 655
 656 struct file *fget_raw(unsigned int fd)
 657 {
 658         return __fget(fd, 0);
 659 }
 660 EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
 661
 662 /*
 663  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
 664  *
 665  * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
 666  * conditions:
 667  * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
 668  *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
 669  *    returning to userspace).
 670  * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
 671  *    calls to fget_light and fput_light.
 672  * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
 673  *    and fput_light.
 674  *
 675  * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
 676  * corresponding fput_light.
 677  */
 678 static unsigned long __fget_light(unsigned int fd, fmode_t mask)
 679 {
 680         struct files_struct *files = current->files;
 681         struct file *file;
 682
 683         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
 684                 file = __fcheck_files(files, fd);
 685                 if (!file || unlikely(file->f_mode & mask))
 686                         return 0;
 687                 return (unsigned long)file;
 688         } else {
 689                 file = __fget(fd, mask);
 690                 if (!file)
 691                         return 0;
 692                 return FDPUT_FPUT | (unsigned long)file;
 693         }
 694 }
 695 unsigned long __fdget(unsigned int fd)
 696 {
 697         return __fget_light(fd, FMODE_PATH);
 698 }
 699 EXPORT_SYMBOL(__fdget);
 700
 701 unsigned long __fdget_raw(unsigned int fd)
 702 {
 703         return __fget_light(fd, 0);
 704 }
 705
 706 unsigned long __fdget_pos(unsigned int fd)
 707 {
 708         unsigned long v = __fdget(fd);
 709         struct file *file = (struct file *)(v & ~3);
 710
 711         if (file && (file->f_mode & FMODE_ATOMIC_POS)) {
 712                 if (file_count(file) > 1) {
 713                         v |= FDPUT_POS_UNLOCK;
 714                         mutex_lock(&file->f_pos_lock);
 715                 }
 716         }
 717         return v;
 718 }
 719
 720 /*
 721  * We only lock f_pos if we have threads or if the file might be
 722  * shared with another process. In both cases we'll have an elevated
 723  * file count (done either by fdget() or by fork()).
 724  */
 725
 726 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
 727 {
 728         struct files_struct *files = current->files;
 729         struct fdtable *fdt;
 730         spin_lock(&files->file_lock);
 731         fdt = files_fdtable(files);
 732         if (flag)
 733                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 734         else
 735                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 736         spin_unlock(&files->file_lock);
 737 }
 738
 739 bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
 740 {
 741         struct files_struct *files = current->files;
 742         struct fdtable *fdt;
 743         bool res;
 744         rcu_read_lock();
 745         fdt = files_fdtable(files);
 746         res = close_on_exec(fd, fdt);
 747         rcu_read_unlock();
 748         return res;
 749 }
 750
 751 static int do_dup2(struct files_struct *files,
 752         struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
 753 __releases(&files->file_lock)
 754 {
 755         struct file *tofree;
 756         struct fdtable *fdt;
 757
 758         /*
 759          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
 760          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
 761          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
 762          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
 763          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
 764          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
 765          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
 766          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
 767          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
 768          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
 769          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
 770          * tables and this condition does not arise without those.
 771          */
 772         fdt = files_fdtable(files);
 773         tofree = fdt->fd[fd];
 774         if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
 775                 goto Ebusy;
 776         get_file(file);
 777         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 778         __set_open_fd(fd, fdt);
 779         if (flags & O_CLOEXEC)
 780                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 781         else
 782                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 783         spin_unlock(&files->file_lock);
 784
 785         if (tofree)
 786                 filp_close(tofree, files);
 787
 788         return fd;
 789
 790 Ebusy:
 791         spin_unlock(&files->file_lock);
 792         return -EBUSY;
 793 }
 794
 795 int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
 796 {
 797         int err;
 798         struct files_struct *files = current->files;
 799
 800         if (!file)
 801                 return __close_fd(files, fd);
 802
 803         if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 804                 return -EBADF;
 805
 806         spin_lock(&files->file_lock);
 807         err = expand_files(files, fd);
 808         if (unlikely(err < 0))
 809                 goto out_unlock;
 810         return do_dup2(files, file, fd, flags);
 811
 812 out_unlock:
 813         spin_unlock(&files->file_lock);
 814         return err;
 815 }
 816
 817 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
 818 {
 819         int err = -EBADF;
 820         struct file *file;
 821         struct files_struct *files = current->files;
 822
 823         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
 824                 return -EINVAL;
 825
 826         if (unlikely(oldfd == newfd))
 827                 return -EINVAL;
 828
 829         if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 830                 return -EBADF;
 831
 832         spin_lock(&files->file_lock);
 833         err = expand_files(files, newfd);
 834         file = fcheck(oldfd);
 835         if (unlikely(!file))
 836                 goto Ebadf;
 837         if (unlikely(err < 0)) {
 838                 if (err == -EMFILE)
 839                         goto Ebadf;
 840                 goto out_unlock;
 841         }
 842         return do_dup2(files, file, newfd, flags);
 843
 844 Ebadf:
 845         err = -EBADF;
 846 out_unlock:
 847         spin_unlock(&files->file_lock);
 848         return err;
 849 }
 850
 851 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
 852 {
 853         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
 854                 struct files_struct *files = current->files;
 855                 int retval = oldfd;
 856
 857                 rcu_read_lock();
 858                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
 859                         retval = -EBADF;
 860                 rcu_read_unlock();
 861                 return retval;
 862         }
 863         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
 864 }
 865
 866 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
 867 {
 868         int ret = -EBADF;
 869         struct file *file = fget_raw(fildes);
 870
 871         if (file) {
 872                 ret = get_unused_fd_flags(0);
 873                 if (ret >= 0)
 874                         fd_install(ret, file);
 875                 else
 876                         fput(file);
 877         }
 878         return ret;
 879 }
 880
 881 int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
 882 {
 883         int err;
 884         if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 885                 return -EINVAL;
 886         err = alloc_fd(from, flags);
 887         if (err >= 0) {
 888                 get_file(file);
 889                 fd_install(err, file);
 890         }
 891         return err;
 892 }
 893
 894 int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
 895                 int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
 896                 const void *p)
 897 {
 898         struct fdtable *fdt;
 899         int res = 0;
 900         if (!files)
 901                 return 0;
 902         spin_lock(&files->file_lock);
 903         for (fdt = files_fdtable(files); n < fdt->max_fds; n++) {
 904                 struct file *file;
 905                 file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n]);
 906                 if (!file)
 907                         continue;
 908                 res = f(p, file, n);
 909                 if (res)
 910                         break;
 911         }
 912         spin_unlock(&files->file_lock);
 913         return res;
 914 }
 915 EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);