]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - ipc/sem.c
8f5aa34f8d30d4495a84fdcfeef83f3f9ed9fa5c
[karo-tx-linux.git] / ipc / sem.c
1 /*
2  * linux/ipc/sem.c
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
5  *
6  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
7  *
8  * SMP-threaded, sysctl's added
9  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
10  * Enforced range limit on SEM_UNDO
11  * (c) 2001 Red Hat Inc
12  * Lockless wakeup
13  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
14  * Further wakeup optimizations, documentation
15  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
16  *
17  * support for audit of ipc object properties and permission changes
18  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
19  *
20  * namespaces support
21  * OpenVZ, SWsoft Inc.
22  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
23  *
24  * Implementation notes: (May 2010)
25  * This file implements System V semaphores.
26  *
27  * User space visible behavior:
28  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
29  *   protection)
30  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
31  *   one semop() are handled.
32  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
33  *   SETALL calls.
34  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
35  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
36  * - namespace are supported.
37  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
38  *   to /proc/sys/kernel/sem.
39  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
40  *
41  * Internals:
42  * - scalability:
43  *   - all global variables are read-mostly.
44  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
45  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
46  *     the per-semaphore array structure.
47  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
48  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
49  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
50  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semncnt() and
51  *   count_semzcnt()
52  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
53  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
54  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
55  *   (see update_queue())
56  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
57  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare(),
58  *   wake_up_sem_queue_do())
59  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
60  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
61  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
62  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
63  * - The synchronizations between wake-ups due to a timeout/signal and a
64  *   wake-up due to a completed semaphore operation is achieved by using an
65  *   intermediate state (IN_WAKEUP).
66  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
67  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
68  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
69  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
70  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
71  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
72  *   ordering without always scanning all pending operations.
73  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
74  */
75
76 #include <linux/slab.h>
77 #include <linux/spinlock.h>
78 #include <linux/init.h>
79 #include <linux/proc_fs.h>
80 #include <linux/time.h>
81 #include <linux/security.h>
82 #include <linux/syscalls.h>
83 #include <linux/audit.h>
84 #include <linux/capability.h>
85 #include <linux/seq_file.h>
86 #include <linux/rwsem.h>
87 #include <linux/nsproxy.h>
88 #include <linux/ipc_namespace.h>
89
90 #include <asm/uaccess.h>
91 #include "util.h"
92
93 /* One semaphore structure for each semaphore in the system. */
94 struct sem {
95         int     semval;         /* current value */
96         int     sempid;         /* pid of last operation */
97         spinlock_t      lock;   /* spinlock for fine-grained semtimedop */
98         struct list_head sem_pending; /* pending single-sop operations */
99 };
100
101 /* One queue for each sleeping process in the system. */
102 struct sem_queue {
103         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
104         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
105         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
106         int                     pid;     /* process id of requesting process */
107         int                     status;  /* completion status of operation */
108         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
109         int                     nsops;   /* number of operations */
110         int                     alter;   /* does *sops alter the array? */
111 };
112
113 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
114  * when the process exits.
115  */
116 struct sem_undo {
117         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
118                                                  * all undos from one process
119                                                  * rcu protected */
120         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
121         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
122         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
123                                                  * all undos for one array */
124         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
125         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
126                                                 /* one per semaphore */
127 };
128
129 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
130  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
131  */
132 struct sem_undo_list {
133         atomic_t                refcnt;
134         spinlock_t              lock;
135         struct list_head        list_proc;
136 };
137
138
139 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
140
141 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
142
143 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
144 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
145 #ifdef CONFIG_PROC_FS
146 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
147 #endif
148
149 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
150 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
151
152 /*
153  * linked list protection:
154  *      sem_undo.id_next,
155  *      sem_array.sem_pending{,last},
156  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
157  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
158  *      
159  */
160
161 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
162 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
163 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
164 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
165
166 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
167 {
168         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
169         ns->sc_semmns = SEMMNS;
170         ns->sc_semopm = SEMOPM;
171         ns->sc_semmni = SEMMNI;
172         ns->used_sems = 0;
173         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
174 }
175
176 #ifdef CONFIG_IPC_NS
177 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
178 {
179         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
180         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
181 }
182 #endif
183
184 void __init sem_init (void)
185 {
186         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
187         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
188                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
189                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
190 }
191
192 /*
193  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
194  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
195  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
196  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
197  * semaphores from other pending complex operations.
198  *
199  * Carefully guard against sma->complex_count changing between zero
200  * and non-zero while we are spinning for the lock. The value of
201  * sma->complex_count cannot change while we are holding the lock,
202  * so sem_unlock should be fine.
203  *
204  * The global lock path checks that all the local locks have been released,
205  * checking each local lock once. This means that the local lock paths
206  * cannot start their critical sections while the global lock is held.
207  */
208 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
209                               int nsops)
210 {
211         int locknum;
212  again:
213         if (nsops == 1 && !sma->complex_count) {
214                 struct sem *sem = sma->sem_base + sops->sem_num;
215
216                 /* Lock just the semaphore we are interested in. */
217                 spin_lock(&sem->lock);
218
219                 /*
220                  * If sma->complex_count was set while we were spinning,
221                  * we may need to look at things we did not lock here.
222                  */
223                 if (unlikely(sma->complex_count)) {
224                         spin_unlock(&sem->lock);
225                         goto lock_array;
226                 }
227
228                 /*
229                  * Another process is holding the global lock on the
230                  * sem_array; we cannot enter our critical section,
231                  * but have to wait for the global lock to be released.
232                  */
233                 if (unlikely(spin_is_locked(&sma->sem_perm.lock))) {
234                         spin_unlock(&sem->lock);
235                         spin_unlock_wait(&sma->sem_perm.lock);
236                         goto again;
237                 }
238
239                 locknum = sops->sem_num;
240         } else {
241                 int i;
242                 /*
243                  * Lock the semaphore array, and wait for all of the
244                  * individual semaphore locks to go away.  The code
245                  * above ensures no new single-lock holders will enter
246                  * their critical section while the array lock is held.
247                  */
248  lock_array:
249                 spin_lock(&sma->sem_perm.lock);
250                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
251                         struct sem *sem = sma->sem_base + i;
252                         spin_unlock_wait(&sem->lock);
253                 }
254                 locknum = -1;
255         }
256         return locknum;
257 }
258
259 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
260 {
261         if (locknum == -1) {
262                 spin_unlock(&sma->sem_perm.lock);
263         } else {
264                 struct sem *sem = sma->sem_base + locknum;
265                 spin_unlock(&sem->lock);
266         }
267 }
268
269 /*
270  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
271  * is not held.
272  */
273 static inline struct sem_array *sem_obtain_lock(struct ipc_namespace *ns,
274                         int id, struct sembuf *sops, int nsops, int *locknum)
275 {
276         struct kern_ipc_perm *ipcp;
277         struct sem_array *sma;
278
279         rcu_read_lock();
280         ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
281         if (IS_ERR(ipcp)) {
282                 sma = ERR_CAST(ipcp);
283                 goto err;
284         }
285
286         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
287         *locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
288
289         /* ipc_rmid() may have already freed the ID while sem_lock
290          * was spinning: verify that the structure is still valid
291          */
292         if (!ipcp->deleted)
293                 return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
294
295         sem_unlock(sma, *locknum);
296         sma = ERR_PTR(-EINVAL);
297 err:
298         rcu_read_unlock();
299         return sma;
300 }
301
302 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
303 {
304         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
305
306         if (IS_ERR(ipcp))
307                 return ERR_CAST(ipcp);
308
309         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
310 }
311
312 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
313                                                         int id)
314 {
315         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
316
317         if (IS_ERR(ipcp))
318                 return ERR_CAST(ipcp);
319
320         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
321 }
322
323 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
324 {
325         sem_lock(sma, NULL, -1);
326         ipc_rcu_putref(sma);
327 }
328
329 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
330 {
331         ipc_rcu_putref(sma);
332 }
333
334 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
335 {
336         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
337 }
338
339 /*
340  * Lockless wakeup algorithm:
341  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
342  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
343  * - wakeup is performed by
344  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
345  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
346  *        This is the notification for the blocked thread that a
347  *        result value is imminent.
348  *      * call wake_up_process
349  *      * set queue.status to the final value.
350  * - the previously blocked thread checks queue.status:
351  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
352  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
353  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
354  *        performing any operation on the sem array.
355  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
356  *
357  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
358  * races:
359  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
360  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
361  *   before update_queue had a chance to set queue.status
362  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
363  *   blocked process is woken up by a signal between writing
364  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
365  *   process could return from semtimedop and die by calling
366  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
367  *   will oops, because the task structure is already invalid.
368  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
369  *
370  */
371 #define IN_WAKEUP       1
372
373 /**
374  * newary - Create a new semaphore set
375  * @ns: namespace
376  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
377  *
378  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
379  */
380
381 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
382 {
383         int id;
384         int retval;
385         struct sem_array *sma;
386         int size;
387         key_t key = params->key;
388         int nsems = params->u.nsems;
389         int semflg = params->flg;
390         int i;
391
392         if (!nsems)
393                 return -EINVAL;
394         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
395                 return -ENOSPC;
396
397         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
398         sma = ipc_rcu_alloc(size);
399         if (!sma) {
400                 return -ENOMEM;
401         }
402         memset (sma, 0, size);
403
404         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
405         sma->sem_perm.key = key;
406
407         sma->sem_perm.security = NULL;
408         retval = security_sem_alloc(sma);
409         if (retval) {
410                 ipc_rcu_putref(sma);
411                 return retval;
412         }
413
414         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
415         if (id < 0) {
416                 security_sem_free(sma);
417                 ipc_rcu_putref(sma);
418                 return id;
419         }
420         ns->used_sems += nsems;
421
422         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
423
424         for (i = 0; i < nsems; i++) {
425                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].sem_pending);
426                 spin_lock_init(&sma->sem_base[i].lock);
427         }
428
429         sma->complex_count = 0;
430         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
431         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
432         sma->sem_nsems = nsems;
433         sma->sem_ctime = get_seconds();
434         sem_unlock(sma, -1);
435         rcu_read_unlock();
436
437         return sma->sem_perm.id;
438 }
439
440
441 /*
442  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
443  */
444 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
445 {
446         struct sem_array *sma;
447
448         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
449         return security_sem_associate(sma, semflg);
450 }
451
452 /*
453  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
454  */
455 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
456                                 struct ipc_params *params)
457 {
458         struct sem_array *sma;
459
460         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
461         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
462                 return -EINVAL;
463
464         return 0;
465 }
466
467 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
468 {
469         struct ipc_namespace *ns;
470         struct ipc_ops sem_ops;
471         struct ipc_params sem_params;
472
473         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
474
475         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
476                 return -EINVAL;
477
478         sem_ops.getnew = newary;
479         sem_ops.associate = sem_security;
480         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
481
482         sem_params.key = key;
483         sem_params.flg = semflg;
484         sem_params.u.nsems = nsems;
485
486         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
487 }
488
489 /*
490  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
491  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
492  */
493
494 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
495                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
496 {
497         int result, sem_op;
498         struct sembuf *sop;
499         struct sem * curr;
500
501         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
502                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
503                 sem_op = sop->sem_op;
504                 result = curr->semval;
505   
506                 if (!sem_op && result)
507                         goto would_block;
508
509                 result += sem_op;
510                 if (result < 0)
511                         goto would_block;
512                 if (result > SEMVMX)
513                         goto out_of_range;
514                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
515                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
516                         /*
517                          *      Exceeding the undo range is an error.
518                          */
519                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
520                                 goto out_of_range;
521                 }
522                 curr->semval = result;
523         }
524
525         sop--;
526         while (sop >= sops) {
527                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
528                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
529                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
530                 sop--;
531         }
532         
533         return 0;
534
535 out_of_range:
536         result = -ERANGE;
537         goto undo;
538
539 would_block:
540         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
541                 result = -EAGAIN;
542         else
543                 result = 1;
544
545 undo:
546         sop--;
547         while (sop >= sops) {
548                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
549                 sop--;
550         }
551
552         return result;
553 }
554
555 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
556  * @q: queue entry that must be signaled
557  * @error: Error value for the signal
558  *
559  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
560  */
561 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
562                                 struct sem_queue *q, int error)
563 {
564         if (list_empty(pt)) {
565                 /*
566                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
567                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
568                  */
569                 preempt_disable();
570         }
571         q->status = IN_WAKEUP;
572         q->pid = error;
573
574         list_add_tail(&q->list, pt);
575 }
576
577 /**
578  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
579  * @pt: list of tasks to be woken up
580  *
581  * Do the actual wake-up.
582  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
583  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
584  * status is set to the actual return code.
585  */
586 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
587 {
588         struct sem_queue *q, *t;
589         int did_something;
590
591         did_something = !list_empty(pt);
592         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, list) {
593                 wake_up_process(q->sleeper);
594                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
595                 smp_wmb();
596                 q->status = q->pid;
597         }
598         if (did_something)
599                 preempt_enable();
600 }
601
602 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
603 {
604         list_del(&q->list);
605         if (q->nsops > 1)
606                 sma->complex_count--;
607 }
608
609 /** check_restart(sma, q)
610  * @sma: semaphore array
611  * @q: the operation that just completed
612  *
613  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
614  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
615  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
616  * was completed.
617  */
618 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
619 {
620         struct sem *curr;
621         struct sem_queue *h;
622
623         /* if the operation didn't modify the array, then no restart */
624         if (q->alter == 0)
625                 return 0;
626
627         /* pending complex operations are too difficult to analyse */
628         if (sma->complex_count)
629                 return 1;
630
631         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
632         if (q->nsops > 1)
633                 return 1;
634
635         curr = sma->sem_base + q->sops[0].sem_num;
636
637         /* No-one waits on this queue */
638         if (list_empty(&curr->sem_pending))
639                 return 0;
640
641         /* the new semaphore value */
642         if (curr->semval) {
643                 /* It is impossible that someone waits for the new value:
644                  * - q is a previously sleeping simple operation that
645                  *   altered the array. It must be a decrement, because
646                  *   simple increments never sleep.
647                  * - The value is not 0, thus wait-for-zero won't proceed.
648                  * - If there are older (higher priority) decrements
649                  *   in the queue, then they have observed the original
650                  *   semval value and couldn't proceed. The operation
651                  *   decremented to value - thus they won't proceed either.
652                  */
653                 BUG_ON(q->sops[0].sem_op >= 0);
654                 return 0;
655         }
656         /*
657          * semval is 0. Check if there are wait-for-zero semops.
658          * They must be the first entries in the per-semaphore queue
659          */
660         h = list_first_entry(&curr->sem_pending, struct sem_queue, list);
661         BUG_ON(h->nsops != 1);
662         BUG_ON(h->sops[0].sem_num != q->sops[0].sem_num);
663
664         /* Yes, there is a wait-for-zero semop. Restart */
665         if (h->sops[0].sem_op == 0)
666                 return 1;
667
668         /* Again - no-one is waiting for the new value. */
669         return 0;
670 }
671
672
673 /**
674  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
675  * @sma: semaphore array.
676  * @semnum: semaphore that was modified.
677  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
678  *
679  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
680  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
681  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
682  * semaphore.
683  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
684  * is stored in q->pid.
685  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
686  */
687 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
688 {
689         struct sem_queue *q;
690         struct list_head *walk;
691         struct list_head *pending_list;
692         int semop_completed = 0;
693
694         if (semnum == -1)
695                 pending_list = &sma->sem_pending;
696         else
697                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].sem_pending;
698
699 again:
700         walk = pending_list->next;
701         while (walk != pending_list) {
702                 int error, restart;
703
704                 q = container_of(walk, struct sem_queue, list);
705                 walk = walk->next;
706
707                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
708                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
709                  * necessary to scan the "alter" entries: simple increments
710                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
711                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
712                  * cannot be successful if the value is already 0.
713                  */
714                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0 &&
715                                 q->alter)
716                         break;
717
718                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
719                                          q->undo, q->pid);
720
721                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
722                 if (error > 0)
723                         continue;
724
725                 unlink_queue(sma, q);
726
727                 if (error) {
728                         restart = 0;
729                 } else {
730                         semop_completed = 1;
731                         restart = check_restart(sma, q);
732                 }
733
734                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
735                 if (restart)
736                         goto again;
737         }
738         return semop_completed;
739 }
740
741 /**
742  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
743  * @sma: semaphore array
744  * @sops: operations that were performed
745  * @nsops: number of operations
746  * @otime: force setting otime
747  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
748  *
749  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
750  * actual changes that were performed on the semaphore array.
751  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
752  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
753  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
754  */
755 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
756                         int otime, struct list_head *pt)
757 {
758         int i;
759
760         if (sma->complex_count || sops == NULL) {
761                 if (update_queue(sma, -1, pt))
762                         otime = 1;
763         }
764
765         if (!sops) {
766                 /* No semops; something special is going on. */
767                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
768                         if (update_queue(sma, i, pt))
769                                 otime = 1;
770                 }
771                 goto done;
772         }
773
774         /* Check the semaphores that were modified. */
775         for (i = 0; i < nsops; i++) {
776                 if (sops[i].sem_op > 0 ||
777                         (sops[i].sem_op < 0 &&
778                                 sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
779                         if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
780                                 otime = 1;
781         }
782 done:
783         if (otime)
784                 sma->sem_otime = get_seconds();
785 }
786
787
788 /* The following counts are associated to each semaphore:
789  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
790  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
791  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
792  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
793  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
794  * The counts we return here are a rough approximation, but still
795  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
796  */
797 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
798 {
799         int semncnt;
800         struct sem_queue * q;
801
802         semncnt = 0;
803         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
804                 struct sembuf * sops = q->sops;
805                 int nsops = q->nsops;
806                 int i;
807                 for (i = 0; i < nsops; i++)
808                         if (sops[i].sem_num == semnum
809                             && (sops[i].sem_op < 0)
810                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
811                                 semncnt++;
812         }
813         return semncnt;
814 }
815
816 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
817 {
818         int semzcnt;
819         struct sem_queue * q;
820
821         semzcnt = 0;
822         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
823                 struct sembuf * sops = q->sops;
824                 int nsops = q->nsops;
825                 int i;
826                 for (i = 0; i < nsops; i++)
827                         if (sops[i].sem_num == semnum
828                             && (sops[i].sem_op == 0)
829                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
830                                 semzcnt++;
831         }
832         return semzcnt;
833 }
834
835 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
836  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
837  * remains locked on exit.
838  */
839 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
840 {
841         struct sem_undo *un, *tu;
842         struct sem_queue *q, *tq;
843         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
844         struct list_head tasks;
845         int i;
846
847         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
848         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
849         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
850                 list_del(&un->list_id);
851                 spin_lock(&un->ulp->lock);
852                 un->semid = -1;
853                 list_del_rcu(&un->list_proc);
854                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
855                 kfree_rcu(un, rcu);
856         }
857
858         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
859         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
860         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
861                 unlink_queue(sma, q);
862                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
863         }
864         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
865                 struct sem *sem = sma->sem_base + i;
866                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->sem_pending, list) {
867                         unlink_queue(sma, q);
868                         wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
869                 }
870         }
871
872         /* Remove the semaphore set from the IDR */
873         sem_rmid(ns, sma);
874         sem_unlock(sma, -1);
875         rcu_read_unlock();
876
877         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
878         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
879         security_sem_free(sma);
880         ipc_rcu_putref(sma);
881 }
882
883 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
884 {
885         switch(version) {
886         case IPC_64:
887                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
888         case IPC_OLD:
889             {
890                 struct semid_ds out;
891
892                 memset(&out, 0, sizeof(out));
893
894                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
895
896                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
897                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
898                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
899
900                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
901             }
902         default:
903                 return -EINVAL;
904         }
905 }
906
907 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
908                          int cmd, int version, void __user *p)
909 {
910         int err;
911         struct sem_array *sma;
912
913         switch(cmd) {
914         case IPC_INFO:
915         case SEM_INFO:
916         {
917                 struct seminfo seminfo;
918                 int max_id;
919
920                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
921                 if (err)
922                         return err;
923                 
924                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
925                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
926                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
927                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
928                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
929                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
930                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
931                 seminfo.semmap = SEMMAP;
932                 seminfo.semume = SEMUME;
933                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
934                 if (cmd == SEM_INFO) {
935                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
936                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
937                 } else {
938                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
939                         seminfo.semaem = SEMAEM;
940                 }
941                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
942                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
943                 if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
944                         return -EFAULT;
945                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
946         }
947         case IPC_STAT:
948         case SEM_STAT:
949         {
950                 struct semid64_ds tbuf;
951                 int id = 0;
952
953                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
954
955                 if (cmd == SEM_STAT) {
956                         rcu_read_lock();
957                         sma = sem_obtain_object(ns, semid);
958                         if (IS_ERR(sma)) {
959                                 err = PTR_ERR(sma);
960                                 goto out_unlock;
961                         }
962                         id = sma->sem_perm.id;
963                 } else {
964                         rcu_read_lock();
965                         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
966                         if (IS_ERR(sma)) {
967                                 err = PTR_ERR(sma);
968                                 goto out_unlock;
969                         }
970                 }
971
972                 err = -EACCES;
973                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
974                         goto out_unlock;
975
976                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
977                 if (err)
978                         goto out_unlock;
979
980                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
981                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
982                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
983                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
984                 rcu_read_unlock();
985                 if (copy_semid_to_user(p, &tbuf, version))
986                         return -EFAULT;
987                 return id;
988         }
989         default:
990                 return -EINVAL;
991         }
992 out_unlock:
993         rcu_read_unlock();
994         return err;
995 }
996
997 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
998                 unsigned long arg)
999 {
1000         struct sem_undo *un;
1001         struct sem_array *sma;
1002         struct sem* curr;
1003         int err;
1004         struct list_head tasks;
1005         int val;
1006 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1007         /* big-endian 64bit */
1008         val = arg >> 32;
1009 #else
1010         /* 32bit or little-endian 64bit */
1011         val = arg;
1012 #endif
1013
1014         if (val > SEMVMX || val < 0)
1015                 return -ERANGE;
1016
1017         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1018
1019         rcu_read_lock();
1020         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1021         if (IS_ERR(sma)) {
1022                 rcu_read_unlock();
1023                 return PTR_ERR(sma);
1024         }
1025
1026         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1027                 rcu_read_unlock();
1028                 return -EINVAL;
1029         }
1030
1031
1032         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1033                 rcu_read_unlock();
1034                 return -EACCES;
1035         }
1036
1037         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1038         if (err) {
1039                 rcu_read_unlock();
1040                 return -EACCES;
1041         }
1042
1043         sem_lock(sma, NULL, -1);
1044
1045         curr = &sma->sem_base[semnum];
1046
1047         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1048         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1049                 un->semadj[semnum] = 0;
1050
1051         curr->semval = val;
1052         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1053         sma->sem_ctime = get_seconds();
1054         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1055         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1056         sem_unlock(sma, -1);
1057         rcu_read_unlock();
1058         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1063                 int cmd, void __user *p)
1064 {
1065         struct sem_array *sma;
1066         struct sem* curr;
1067         int err, nsems;
1068         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1069         ushort* sem_io = fast_sem_io;
1070         struct list_head tasks;
1071
1072         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1073
1074         rcu_read_lock();
1075         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1076         if (IS_ERR(sma)) {
1077                 rcu_read_unlock();
1078                 return PTR_ERR(sma);
1079         }
1080
1081         nsems = sma->sem_nsems;
1082
1083         err = -EACCES;
1084         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm,
1085                         cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1086                 rcu_read_unlock();
1087                 goto out_wakeup;
1088         }
1089
1090         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1091         if (err) {
1092                 rcu_read_unlock();
1093                 goto out_wakeup;
1094         }
1095
1096         err = -EACCES;
1097         switch (cmd) {
1098         case GETALL:
1099         {
1100                 ushort __user *array = p;
1101                 int i;
1102
1103                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1104                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1105                         if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1106                                 sem_unlock(sma, -1);
1107                                 rcu_read_unlock();
1108                                 err = -EIDRM;
1109                                 goto out_free;
1110                         }
1111                         sem_unlock(sma, -1);
1112                         rcu_read_unlock();
1113                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1114                         if(sem_io == NULL) {
1115                                 sem_putref(sma);
1116                                 return -ENOMEM;
1117                         }
1118
1119                         rcu_read_lock();
1120                         sem_lock_and_putref(sma);
1121                         if (sma->sem_perm.deleted) {
1122                                 sem_unlock(sma, -1);
1123                                 rcu_read_unlock();
1124                                 err = -EIDRM;
1125                                 goto out_free;
1126                         }
1127                 }
1128                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1129                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
1130                 sem_unlock(sma, -1);
1131                 rcu_read_unlock();
1132                 err = 0;
1133                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1134                         err = -EFAULT;
1135                 goto out_free;
1136         }
1137         case SETALL:
1138         {
1139                 int i;
1140                 struct sem_undo *un;
1141
1142                 if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1143                         rcu_read_unlock();
1144                         return -EIDRM;
1145                 }
1146                 rcu_read_unlock();
1147
1148                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1149                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1150                         if(sem_io == NULL) {
1151                                 sem_putref(sma);
1152                                 return -ENOMEM;
1153                         }
1154                 }
1155
1156                 if (copy_from_user (sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1157                         sem_putref(sma);
1158                         err = -EFAULT;
1159                         goto out_free;
1160                 }
1161
1162                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1163                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1164                                 sem_putref(sma);
1165                                 err = -ERANGE;
1166                                 goto out_free;
1167                         }
1168                 }
1169                 rcu_read_lock();
1170                 sem_lock_and_putref(sma);
1171                 if (sma->sem_perm.deleted) {
1172                         sem_unlock(sma, -1);
1173                         rcu_read_unlock();
1174                         err = -EIDRM;
1175                         goto out_free;
1176                 }
1177
1178                 for (i = 0; i < nsems; i++)
1179                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
1180
1181                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1182                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1183                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1184                                 un->semadj[i] = 0;
1185                 }
1186                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1187                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1188                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1189                 err = 0;
1190                 goto out_unlock;
1191         }
1192         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1193         }
1194         err = -EINVAL;
1195         if (semnum < 0 || semnum >= nsems) {
1196                 rcu_read_unlock();
1197                 goto out_wakeup;
1198         }
1199
1200         sem_lock(sma, NULL, -1);
1201         curr = &sma->sem_base[semnum];
1202
1203         switch (cmd) {
1204         case GETVAL:
1205                 err = curr->semval;
1206                 goto out_unlock;
1207         case GETPID:
1208                 err = curr->sempid;
1209                 goto out_unlock;
1210         case GETNCNT:
1211                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1212                 goto out_unlock;
1213         case GETZCNT:
1214                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1215                 goto out_unlock;
1216         }
1217
1218 out_unlock:
1219         sem_unlock(sma, -1);
1220         rcu_read_unlock();
1221 out_wakeup:
1222         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1223 out_free:
1224         if(sem_io != fast_sem_io)
1225                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1226         return err;
1227 }
1228
1229 static inline unsigned long
1230 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1231 {
1232         switch(version) {
1233         case IPC_64:
1234                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1235                         return -EFAULT;
1236                 return 0;
1237         case IPC_OLD:
1238             {
1239                 struct semid_ds tbuf_old;
1240
1241                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1242                         return -EFAULT;
1243
1244                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1245                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1246                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1247
1248                 return 0;
1249             }
1250         default:
1251                 return -EINVAL;
1252         }
1253 }
1254
1255 /*
1256  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1257  * to be held in write mode.
1258  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1259  */
1260 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1261                        int cmd, int version, void __user *p)
1262 {
1263         struct sem_array *sma;
1264         int err;
1265         struct semid64_ds semid64;
1266         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1267
1268         if(cmd == IPC_SET) {
1269                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1270                         return -EFAULT;
1271         }
1272
1273         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1274                                       &semid64.sem_perm, 0);
1275         if (IS_ERR(ipcp))
1276                 return PTR_ERR(ipcp);
1277
1278         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1279
1280         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1281         if (err) {
1282                 rcu_read_unlock();
1283                 goto out_unlock;
1284         }
1285
1286         switch(cmd){
1287         case IPC_RMID:
1288                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1289                 freeary(ns, ipcp);
1290                 goto out_up;
1291         case IPC_SET:
1292                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1293                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1294                 if (err)
1295                         goto out_unlock;
1296                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1297                 break;
1298         default:
1299                 rcu_read_unlock();
1300                 err = -EINVAL;
1301                 goto out_up;
1302         }
1303
1304 out_unlock:
1305         sem_unlock(sma, -1);
1306         rcu_read_unlock();
1307 out_up:
1308         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1309         return err;
1310 }
1311
1312 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1313 {
1314         int version;
1315         struct ipc_namespace *ns;
1316         void __user *p = (void __user *)arg;
1317
1318         if (semid < 0)
1319                 return -EINVAL;
1320
1321         version = ipc_parse_version(&cmd);
1322         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1323
1324         switch(cmd) {
1325         case IPC_INFO:
1326         case SEM_INFO:
1327         case IPC_STAT:
1328         case SEM_STAT:
1329                 return semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, p);
1330         case GETALL:
1331         case GETVAL:
1332         case GETPID:
1333         case GETNCNT:
1334         case GETZCNT:
1335         case SETALL:
1336                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1337         case SETVAL:
1338                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1339         case IPC_RMID:
1340         case IPC_SET:
1341                 return semctl_down(ns, semid, cmd, version, p);
1342         default:
1343                 return -EINVAL;
1344         }
1345 }
1346
1347 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1348  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1349  * and current is THE ONE
1350  *
1351  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1352  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1353  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1354  * at exit time.
1355  *
1356  * This can block, so callers must hold no locks.
1357  */
1358 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1359 {
1360         struct sem_undo_list *undo_list;
1361
1362         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1363         if (!undo_list) {
1364                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1365                 if (undo_list == NULL)
1366                         return -ENOMEM;
1367                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1368                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1369                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1370
1371                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1372         }
1373         *undo_listp = undo_list;
1374         return 0;
1375 }
1376
1377 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1378 {
1379         struct sem_undo *un;
1380
1381         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1382                 if (un->semid == semid)
1383                         return un;
1384         }
1385         return NULL;
1386 }
1387
1388 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1389 {
1390         struct sem_undo *un;
1391
1392         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1393
1394         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1395         if (un) {
1396                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1397                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1398         }
1399         return un;
1400 }
1401
1402 /**
1403  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1404  * @ns: namespace
1405  * @semid: semaphore array id
1406  *
1407  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1408  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1409  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1410  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1411  * performs a rcu_read_lock().
1412  */
1413 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1414 {
1415         struct sem_array *sma;
1416         struct sem_undo_list *ulp;
1417         struct sem_undo *un, *new;
1418         int nsems, error;
1419
1420         error = get_undo_list(&ulp);
1421         if (error)
1422                 return ERR_PTR(error);
1423
1424         rcu_read_lock();
1425         spin_lock(&ulp->lock);
1426         un = lookup_undo(ulp, semid);
1427         spin_unlock(&ulp->lock);
1428         if (likely(un!=NULL))
1429                 goto out;
1430
1431         /* no undo structure around - allocate one. */
1432         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1433         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1434         if (IS_ERR(sma)) {
1435                 rcu_read_unlock();
1436                 return ERR_CAST(sma);
1437         }
1438
1439         nsems = sma->sem_nsems;
1440         if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1441                 rcu_read_unlock();
1442                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1443                 goto out;
1444         }
1445         rcu_read_unlock();
1446
1447         /* step 2: allocate new undo structure */
1448         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1449         if (!new) {
1450                 sem_putref(sma);
1451                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1452         }
1453
1454         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1455         rcu_read_lock();
1456         sem_lock_and_putref(sma);
1457         if (sma->sem_perm.deleted) {
1458                 sem_unlock(sma, -1);
1459                 rcu_read_unlock();
1460                 kfree(new);
1461                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1462                 goto out;
1463         }
1464         spin_lock(&ulp->lock);
1465
1466         /*
1467          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1468          */
1469         un = lookup_undo(ulp, semid);
1470         if (un) {
1471                 kfree(new);
1472                 goto success;
1473         }
1474         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1475         new->semadj = (short *) &new[1];
1476         new->ulp = ulp;
1477         new->semid = semid;
1478         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1479         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1480         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1481         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1482         un = new;
1483
1484 success:
1485         spin_unlock(&ulp->lock);
1486         sem_unlock(sma, -1);
1487 out:
1488         return un;
1489 }
1490
1491
1492 /**
1493  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1494  * @q: Pointer to queue structure
1495  *
1496  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1497  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1498  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1499  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1500  * the requested semaphores.
1501  *
1502  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1503  */
1504 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1505 {
1506         int error;
1507
1508         error = q->status;
1509         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1510                 cpu_relax();
1511                 error = q->status;
1512         }
1513
1514         return error;
1515 }
1516
1517
1518 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1519                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1520 {
1521         int error = -EINVAL;
1522         struct sem_array *sma;
1523         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1524         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1525         struct sem_undo *un;
1526         int undos = 0, alter = 0, max, locknum;
1527         struct sem_queue queue;
1528         unsigned long jiffies_left = 0;
1529         struct ipc_namespace *ns;
1530         struct list_head tasks;
1531
1532         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1533
1534         if (nsops < 1 || semid < 0)
1535                 return -EINVAL;
1536         if (nsops > ns->sc_semopm)
1537                 return -E2BIG;
1538         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1539                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1540                 if(sops==NULL)
1541                         return -ENOMEM;
1542         }
1543         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1544                 error=-EFAULT;
1545                 goto out_free;
1546         }
1547         if (timeout) {
1548                 struct timespec _timeout;
1549                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1550                         error = -EFAULT;
1551                         goto out_free;
1552                 }
1553                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1554                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1555                         error = -EINVAL;
1556                         goto out_free;
1557                 }
1558                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1559         }
1560         max = 0;
1561         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1562                 if (sop->sem_num >= max)
1563                         max = sop->sem_num;
1564                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1565                         undos = 1;
1566                 if (sop->sem_op != 0)
1567                         alter = 1;
1568         }
1569
1570         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1571
1572         if (undos) {
1573                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1574                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1575                 if (IS_ERR(un)) {
1576                         error = PTR_ERR(un);
1577                         goto out_free;
1578                 }
1579         } else {
1580                 un = NULL;
1581                 rcu_read_lock();
1582         }
1583
1584         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1585         if (IS_ERR(sma)) {
1586                 rcu_read_unlock();
1587                 error = PTR_ERR(sma);
1588                 goto out_free;
1589         }
1590
1591         error = -EFBIG;
1592         if (max >= sma->sem_nsems) {
1593                 rcu_read_unlock();
1594                 goto out_wakeup;
1595         }
1596
1597         error = -EACCES;
1598         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1599                 rcu_read_unlock();
1600                 goto out_wakeup;
1601         }
1602
1603         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1604         if (error) {
1605                 rcu_read_unlock();
1606                 goto out_wakeup;
1607         }
1608
1609         /*
1610          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1611          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1612          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1613          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1614          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1615          */
1616         error = -EIDRM;
1617         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1618         if (un && un->semid == -1)
1619                 goto out_unlock_free;
1620
1621         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1622         if (error <= 0) {
1623                 if (alter && error == 0)
1624                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1625
1626                 goto out_unlock_free;
1627         }
1628
1629         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1630          * task into the pending queue and go to sleep.
1631          */
1632                 
1633         queue.sops = sops;
1634         queue.nsops = nsops;
1635         queue.undo = un;
1636         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1637         queue.alter = alter;
1638
1639         if (nsops == 1) {
1640                 struct sem *curr;
1641                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1642
1643                 if (alter)
1644                         list_add_tail(&queue.list, &curr->sem_pending);
1645                 else
1646                         list_add(&queue.list, &curr->sem_pending);
1647         } else {
1648                 if (alter)
1649                         list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1650                 else
1651                         list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1652                 sma->complex_count++;
1653         }
1654
1655         queue.status = -EINTR;
1656         queue.sleeper = current;
1657
1658 sleep_again:
1659         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1660         sem_unlock(sma, locknum);
1661         rcu_read_unlock();
1662
1663         if (timeout)
1664                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1665         else
1666                 schedule();
1667
1668         error = get_queue_result(&queue);
1669
1670         if (error != -EINTR) {
1671                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1672                  * resources.
1673                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1674                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1675                  * speculatively read in user space stale data that was
1676                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1677                  */
1678                 smp_mb();
1679
1680                 goto out_free;
1681         }
1682
1683         sma = sem_obtain_lock(ns, semid, sops, nsops, &locknum);
1684
1685         /*
1686          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1687          */
1688         error = get_queue_result(&queue);
1689
1690         /*
1691          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1692          */
1693         if (IS_ERR(sma)) {
1694                 goto out_free;
1695         }
1696
1697
1698         /*
1699          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1700          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1701          */
1702
1703         if (error != -EINTR) {
1704                 goto out_unlock_free;
1705         }
1706
1707         /*
1708          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1709          */
1710         if (timeout && jiffies_left == 0)
1711                 error = -EAGAIN;
1712
1713         /*
1714          * If the wakeup was spurious, just retry
1715          */
1716         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1717                 goto sleep_again;
1718
1719         unlink_queue(sma, &queue);
1720
1721 out_unlock_free:
1722         sem_unlock(sma, locknum);
1723         rcu_read_unlock();
1724 out_wakeup:
1725         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1726 out_free:
1727         if(sops != fast_sops)
1728                 kfree(sops);
1729         return error;
1730 }
1731
1732 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1733                 unsigned, nsops)
1734 {
1735         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1736 }
1737
1738 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1739  * parent and child tasks.
1740  */
1741
1742 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1743 {
1744         struct sem_undo_list *undo_list;
1745         int error;
1746
1747         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1748                 error = get_undo_list(&undo_list);
1749                 if (error)
1750                         return error;
1751                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1752                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1753         } else 
1754                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1755
1756         return 0;
1757 }
1758
1759 /*
1760  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1761  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1762  * so some of them may be out of date.
1763  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1764  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1765  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1766  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1767  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1768  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1769  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1770  */
1771 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1772 {
1773         struct sem_undo_list *ulp;
1774
1775         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1776         if (!ulp)
1777                 return;
1778         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1779
1780         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1781                 return;
1782
1783         for (;;) {
1784                 struct sem_array *sma;
1785                 struct sem_undo *un;
1786                 struct list_head tasks;
1787                 int semid, i;
1788
1789                 rcu_read_lock();
1790                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1791                                     struct sem_undo, list_proc);
1792                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1793                         semid = -1;
1794                  else
1795                         semid = un->semid;
1796
1797                 if (semid == -1) {
1798                         rcu_read_unlock();
1799                         break;
1800                 }
1801
1802                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1803                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1804                 if (IS_ERR(sma)) {
1805                         rcu_read_unlock();
1806                         continue;
1807                 }
1808
1809                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1810                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1811                 if (un == NULL) {
1812                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1813                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1814                          */
1815                         sem_unlock(sma, -1);
1816                         rcu_read_unlock();
1817                         continue;
1818                 }
1819
1820                 /* remove un from the linked lists */
1821                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1822                 list_del(&un->list_id);
1823
1824                 spin_lock(&ulp->lock);
1825                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1826                 spin_unlock(&ulp->lock);
1827
1828                 /* perform adjustments registered in un */
1829                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1830                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1831                         if (un->semadj[i]) {
1832                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1833                                 /*
1834                                  * Range checks of the new semaphore value,
1835                                  * not defined by sus:
1836                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1837                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1838                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1839                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1840                                  *
1841                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1842                                  * and at SEMVMX.
1843                                  *
1844                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1845                                  */
1846                                 if (semaphore->semval < 0)
1847                                         semaphore->semval = 0;
1848                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1849                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1850                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1851                         }
1852                 }
1853                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1854                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1855                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
1856                 sem_unlock(sma, -1);
1857                 rcu_read_unlock();
1858                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1859
1860                 kfree_rcu(un, rcu);
1861         }
1862         kfree(ulp);
1863 }
1864
1865 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1866 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1867 {
1868         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1869         struct sem_array *sma = it;
1870
1871         return seq_printf(s,
1872                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1873                           sma->sem_perm.key,
1874                           sma->sem_perm.id,
1875                           sma->sem_perm.mode,
1876                           sma->sem_nsems,
1877                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
1878                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
1879                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
1880                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
1881                           sma->sem_otime,
1882                           sma->sem_ctime);
1883 }
1884 #endif