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 #define BITBIT_NR(nr)   BITS_TO_LONGS(BITS_TO_LONGS(nr))
  60 #define BITBIT_SIZE(nr) (BITBIT_NR(nr) * sizeof(long))
  61
  62 /*
  63  * Expand the fdset in the files_struct.  Called with the files spinlock
  64  * held for write.
  65  */
  66 static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
  67 {
  68         unsigned int cpy, set;
  69
  70         BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
  71
  72         cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
  73         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
  74         memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
  75         memset((char *)(nfdt->fd) + cpy, 0, set);
  76
  77         cpy = ofdt->max_fds / BITS_PER_BYTE;
  78         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) / BITS_PER_BYTE;
  79         memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
  80         memset((char *)(nfdt->open_fds) + cpy, 0, set);
  81         memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
  82         memset((char *)(nfdt->close_on_exec) + cpy, 0, set);
  83
  84         cpy = BITBIT_SIZE(ofdt->max_fds);
  85         set = BITBIT_SIZE(nfdt->max_fds) - cpy;
  86         memcpy(nfdt->full_fds_bits, ofdt->full_fds_bits, cpy);
  87         memset(cpy+(char *)nfdt->full_fds_bits, 0, set);
  88 }
  89
  90 static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
  91 {
  92         struct fdtable *fdt;
  93         void *data;
  94
  95         /*
  96          * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
  97          * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
  98          * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
  99          * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
 100          * and growing in powers of two from there on.
 101          */
 102         nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
 103         nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
 104         nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
 105         /*
 106          * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
 107          * had been set lower between the check in expand_files() and here.  Deal
 108          * with that in caller, it's cheaper that way.
 109          *
 110          * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
 111          * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
 112          */
 113         if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
 114                 nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
 115
 116         fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
 117         if (!fdt)
 118                 goto out;
 119         fdt->max_fds = nr;
 120         data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
 121         if (!data)
 122                 goto out_fdt;
 123         fdt->fd = data;
 124
 125         data = alloc_fdmem(max_t(size_t,
 126                                  2 * nr / BITS_PER_BYTE + BITBIT_SIZE(nr), L1_CACHE_BYTES));
 127         if (!data)
 128                 goto out_arr;
 129         fdt->open_fds = data;
 130         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 131         fdt->close_on_exec = data;
 132         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 133         fdt->full_fds_bits = data;
 134
 135         return fdt;
 136
 137 out_arr:
 138         kvfree(fdt->fd);
 139 out_fdt:
 140         kfree(fdt);
 141 out:
 142         return NULL;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Expand the file descriptor table.
 147  * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
 148  * the given size.
 149  * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
 150  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 151  */
 152 static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
 153         __releases(files->file_lock)
 154         __acquires(files->file_lock)
 155 {
 156         struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
 157
 158         spin_unlock(&files->file_lock);
 159         new_fdt = alloc_fdtable(nr);
 160
 161         /* make sure all __fd_install() have seen resize_in_progress
 162          * or have finished their rcu_read_lock_sched() section.
 163          */
 164         if (atomic_read(&files->count) > 1)
 165                 synchronize_sched();
 166
 167         spin_lock(&files->file_lock);
 168         if (!new_fdt)
 169                 return -ENOMEM;
 170         /*
 171          * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
 172          * caller and alloc_fdtable().  Cheaper to catch it here...
 173          */
 174         if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
 175                 __free_fdtable(new_fdt);
 176                 return -EMFILE;
 177         }
 178         cur_fdt = files_fdtable(files);
 179         BUG_ON(nr < cur_fdt->max_fds);
 180         copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
 181         rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
 182         if (cur_fdt != &files->fdtab)
 183                 call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
 184         /* coupled with smp_rmb() in __fd_install() */
 185         smp_wmb();
 186         return 1;
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Expand files.
 191  * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
 192  * the current capacity and there is room for expansion.
 193  * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
 194  * expanded and execution may have blocked.
 195  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 196  */
 197 static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
 198         __releases(files->file_lock)
 199         __acquires(files->file_lock)
 200 {
 201         struct fdtable *fdt;
 202         int expanded = 0;
 203
 204 repeat:
 205         fdt = files_fdtable(files);
 206
 207         /* Do we need to expand? */
 208         if (nr < fdt->max_fds)
 209                 return expanded;
 210
 211         /* Can we expand? */
 212         if (nr >= sysctl_nr_open)
 213                 return -EMFILE;
 214
 215         if (unlikely(files->resize_in_progress)) {
 216                 spin_unlock(&files->file_lock);
 217                 expanded = 1;
 218                 wait_event(files->resize_wait, !files->resize_in_progress);
 219                 spin_lock(&files->file_lock);
 220                 goto repeat;
 221         }
 222
 223         /* All good, so we try */
 224         files->resize_in_progress = true;
 225         expanded = expand_fdtable(files, nr);
 226         files->resize_in_progress = false;
 227
 228         wake_up_all(&files->resize_wait);
 229         return expanded;
 230 }
 231
 232 static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 233 {
 234         __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 235 }
 236
 237 static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 238 {
 239         __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 240 }
 241
 242 static inline void __set_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
 243 {
 244         __set_bit(fd, fdt->open_fds);
 245         fd /= BITS_PER_LONG;
 246         if (!~fdt->open_fds[fd])
 247                 __set_bit(fd, fdt->full_fds_bits);
 248 }
 249
 250 static inline void __clear_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
 251 {
 252         __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
 253         __clear_bit(fd / BITS_PER_LONG, fdt->full_fds_bits);
 254 }
 255
 256 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
 257 {
 258         int size = fdt->max_fds;
 259         int i;
 260
 261         /* Find the last open fd */
 262         for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
 263                 if (fdt->open_fds[--i])
 264                         break;
 265         }
 266         i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
 267         return i;
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Allocate a new files structure and copy contents from the
 272  * passed in files structure.
 273  * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
 274  */
 275 struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
 276 {
 277         struct files_struct *newf;
 278         struct file **old_fds, **new_fds;
 279         int open_files, size, i;
 280         struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
 281
 282         *errorp = -ENOMEM;
 283         newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
 284         if (!newf)
 285                 goto out;
 286
 287         atomic_set(&newf->count, 1);
 288
 289         spin_lock_init(&newf->file_lock);
 290         newf->resize_in_progress = false;
 291         init_waitqueue_head(&newf->resize_wait);
 292         newf->next_fd = 0;
 293         new_fdt = &newf->fdtab;
 294         new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
 295         new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
 296         new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
 297         new_fdt->full_fds_bits = newf->full_fds_bits_init;
 298         new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
 299
 300         spin_lock(&oldf->file_lock);
 301         old_fdt = files_fdtable(oldf);
 302         open_files = count_open_files(old_fdt);
 303
 304         /*
 305          * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
 306          */
 307         while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
 308                 spin_unlock(&oldf->file_lock);
 309
 310                 if (new_fdt != &newf->fdtab)
 311                         __free_fdtable(new_fdt);
 312
 313                 new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
 314                 if (!new_fdt) {
 315                         *errorp = -ENOMEM;
 316                         goto out_release;
 317                 }
 318
 319                 /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
 320                 if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
 321                         __free_fdtable(new_fdt);
 322                         *errorp = -EMFILE;
 323                         goto out_release;
 324                 }
 325
 326                 /*
 327                  * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
 328                  * who knows it may have a new bigger fd table. We need
 329                  * the latest pointer.
 330                  */
 331                 spin_lock(&oldf->file_lock);
 332                 old_fdt = files_fdtable(oldf);
 333                 open_files = count_open_files(old_fdt);
 334         }
 335
 336         old_fds = old_fdt->fd;
 337         new_fds = new_fdt->fd;
 338
 339         memcpy(new_fdt->open_fds, old_fdt->open_fds, open_files / 8);
 340         memcpy(new_fdt->close_on_exec, old_fdt->close_on_exec, open_files / 8);
 341         memcpy(new_fdt->full_fds_bits, old_fdt->full_fds_bits, BITBIT_SIZE(open_files));
 342
 343         for (i = open_files; i != 0; i--) {
 344                 struct file *f = *old_fds++;
 345                 if (f) {
 346                         get_file(f);
 347                 } else {
 348                         /*
 349                          * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
 350                          * instantiated in the files array if a sibling thread
 351                          * is partway through open().  So make sure that this
 352                          * fd is available to the new process.
 353                          */
 354                         __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
 355                 }
 356                 rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
 357         }
 358         spin_unlock(&oldf->file_lock);
 359
 360         /* compute the remainder to be cleared */
 361         size = (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *);
 362
 363         /* This is long word aligned thus could use a optimized version */
 364         memset(new_fds, 0, size);
 365
 366         if (new_fdt->max_fds > open_files) {
 367                 int left = (new_fdt->max_fds - open_files) / 8;
 368                 int start = open_files / BITS_PER_LONG;
 369
 370                 memset(&new_fdt->open_fds[start], 0, left);
 371                 memset(&new_fdt->close_on_exec[start], 0, left);
 372         }
 373
 374         rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
 375
 376         return newf;
 377
 378 out_release:
 379         kmem_cache_free(files_cachep, newf);
 380 out:
 381         return NULL;
 382 }
 383
 384 static struct fdtable *close_files(struct files_struct * files)
 385 {
 386         /*
 387          * It is safe to dereference the fd table without RCU or
 388          * ->file_lock because this is the last reference to the
 389          * files structure.
 390          */
 391         struct fdtable *fdt = rcu_dereference_raw(files->fdt);
 392         int i, j = 0;
 393
 394         for (;;) {
 395                 unsigned long set;
 396                 i = j * BITS_PER_LONG;
 397                 if (i >= fdt->max_fds)
 398                         break;
 399                 set = fdt->open_fds[j++];
 400                 while (set) {
 401                         if (set & 1) {
 402                                 struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
 403                                 if (file) {
 404                                         filp_close(file, files);
 405                                         cond_resched_rcu_qs();
 406                                 }
 407                         }
 408                         i++;
 409                         set >>= 1;
 410                 }
 411         }
 412
 413         return fdt;
 414 }
 415
 416 struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
 417 {
 418         struct files_struct *files;
 419
 420         task_lock(task);
 421         files = task->files;
 422         if (files)
 423                 atomic_inc(&files->count);
 424         task_unlock(task);
 425
 426         return files;
 427 }
 428
 429 void put_files_struct(struct files_struct *files)
 430 {
 431         if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
 432                 struct fdtable *fdt = close_files(files);
 433
 434                 /* free the arrays if they are not embedded */
 435                 if (fdt != &files->fdtab)
 436                         __free_fdtable(fdt);
 437                 kmem_cache_free(files_cachep, files);
 438         }
 439 }
 440
 441 void reset_files_struct(struct files_struct *files)
 442 {
 443         struct task_struct *tsk = current;
 444         struct files_struct *old;
 445
 446         old = tsk->files;
 447         task_lock(tsk);
 448         tsk->files = files;
 449         task_unlock(tsk);
 450         put_files_struct(old);
 451 }
 452
 453 void exit_files(struct task_struct *tsk)
 454 {
 455         struct files_struct * files = tsk->files;
 456
 457         if (files) {
 458                 task_lock(tsk);
 459                 tsk->files = NULL;
 460                 task_unlock(tsk);
 461                 put_files_struct(files);
 462         }
 463 }
 464
 465 struct files_struct init_files = {
 466         .count          = ATOMIC_INIT(1),
 467         .fdt            = &init_files.fdtab,
 468         .fdtab          = {
 469                 .max_fds        = NR_OPEN_DEFAULT,
 470                 .fd             = &init_files.fd_array[0],
 471                 .close_on_exec  = init_files.close_on_exec_init,
 472                 .open_fds       = init_files.open_fds_init,
 473                 .full_fds_bits  = init_files.full_fds_bits_init,
 474         },
 475         .file_lock      = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_files.file_lock),
 476 };
 477
 478 static unsigned long find_next_fd(struct fdtable *fdt, unsigned long start)
 479 {
 480         unsigned long maxfd = fdt->max_fds;
 481         unsigned long maxbit = maxfd / BITS_PER_LONG;
 482         unsigned long bitbit = start / BITS_PER_LONG;
 483
 484         bitbit = find_next_zero_bit(fdt->full_fds_bits, maxbit, bitbit) * BITS_PER_LONG;
 485         if (bitbit > maxfd)
 486                 return maxfd;
 487         if (bitbit > start)
 488                 start = bitbit;
 489         return find_next_zero_bit(fdt->open_fds, maxfd, start);
 490 }
 491
 492 /*
 493  * allocate a file descriptor, mark it busy.
 494  */
 495 int __alloc_fd(struct files_struct *files,
 496                unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
 497 {
 498         unsigned int fd;
 499         int error;
 500         struct fdtable *fdt;
 501
 502         spin_lock(&files->file_lock);
 503 repeat:
 504         fdt = files_fdtable(files);
 505         fd = start;
 506         if (fd < files->next_fd)
 507                 fd = files->next_fd;
 508
 509         if (fd < fdt->max_fds)
 510                 fd = find_next_fd(fdt, fd);
 511
 512         /*
 513          * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
 514          * will limit the total number of files that can be opened.
 515          */
 516         error = -EMFILE;
 517         if (fd >= end)
 518                 goto out;
 519
 520         error = expand_files(files, fd);
 521         if (error < 0)
 522                 goto out;
 523
 524         /*
 525          * If we needed to expand the fs array we
 526          * might have blocked - try again.
 527          */
 528         if (error)
 529                 goto repeat;
 530
 531         if (start <= files->next_fd)
 532                 files->next_fd = fd + 1;
 533
 534         __set_open_fd(fd, fdt);
 535         if (flags & O_CLOEXEC)
 536                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 537         else
 538                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 539         error = fd;
 540 #if 1
 541         /* Sanity check */
 542         if (rcu_access_pointer(fdt->fd[fd]) != NULL) {
 543                 printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
 544                 rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 545         }
 546 #endif
 547
 548 out:
 549         spin_unlock(&files->file_lock);
 550         return error;
 551 }
 552
 553 static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
 554 {
 555         return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 556 }
 557
 558 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
 559 {
 560         return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
 563
 564 static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
 565 {
 566         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
 567         __clear_open_fd(fd, fdt);
 568         if (fd < files->next_fd)
 569                 files->next_fd = fd;
 570 }
 571
 572 void put_unused_fd(unsigned int fd)
 573 {
 574         struct files_struct *files = current->files;
 575         spin_lock(&files->file_lock);
 576         __put_unused_fd(files, fd);
 577         spin_unlock(&files->file_lock);
 578 }
 579
 580 EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
 581
 582 /*
 583  * Install a file pointer in the fd array.
 584  *
 585  * The VFS is full of places where we drop the files lock between
 586  * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
 587  * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
 588  * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
 589  * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
 590  *
 591  * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
 592  * will follow.
 593  *
 594  * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
 595  * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
 596  * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
 597  * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
 598  * or really bad things will happen.  Normally you want to use
 599  * fd_install() instead.
 600  */
 601
 602 void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
 603                 struct file *file)
 604 {
 605         struct fdtable *fdt;
 606
 607         might_sleep();
 608         rcu_read_lock_sched();
 609
 610         while (unlikely(files->resize_in_progress)) {
 611                 rcu_read_unlock_sched();
 612                 wait_event(files->resize_wait, !files->resize_in_progress);
 613                 rcu_read_lock_sched();
 614         }
 615         /* coupled with smp_wmb() in expand_fdtable() */
 616         smp_rmb();
 617         fdt = rcu_dereference_sched(files->fdt);
 618         BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
 619         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 620         rcu_read_unlock_sched();
 621 }
 622
 623 void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
 624 {
 625         __fd_install(current->files, fd, file);
 626 }
 627
 628 EXPORT_SYMBOL(fd_install);
 629
 630 /*
 631  * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
 632  */
 633 int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
 634 {
 635         struct file *file;
 636         struct fdtable *fdt;
 637
 638         spin_lock(&files->file_lock);
 639         fdt = files_fdtable(files);
 640         if (fd >= fdt->max_fds)
 641                 goto out_unlock;
 642         file = fdt->fd[fd];
 643         if (!file)
 644                 goto out_unlock;
 645         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 646         __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 647         __put_unused_fd(files, fd);
 648         spin_unlock(&files->file_lock);
 649         return filp_close(file, files);
 650
 651 out_unlock:
 652         spin_unlock(&files->file_lock);
 653         return -EBADF;
 654 }
 655
 656 void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
 657 {
 658         unsigned i;
 659         struct fdtable *fdt;
 660
 661         /* exec unshares first */
 662         spin_lock(&files->file_lock);
 663         for (i = 0; ; i++) {
 664                 unsigned long set;
 665                 unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
 666                 fdt = files_fdtable(files);
 667                 if (fd >= fdt->max_fds)
 668                         break;
 669                 set = fdt->close_on_exec[i];
 670                 if (!set)
 671                         continue;
 672                 fdt->close_on_exec[i] = 0;
 673                 for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
 674                         struct file *file;
 675                         if (!(set & 1))
 676                                 continue;
 677                         file = fdt->fd[fd];
 678                         if (!file)
 679                                 continue;
 680                         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 681                         __put_unused_fd(files, fd);
 682                         spin_unlock(&files->file_lock);
 683                         filp_close(file, files);
 684                         cond_resched();
 685                         spin_lock(&files->file_lock);
 686                 }
 687
 688         }
 689         spin_unlock(&files->file_lock);
 690 }
 691
 692 static struct file *__fget(unsigned int fd, fmode_t mask)
 693 {
 694         struct files_struct *files = current->files;
 695         struct file *file;
 696
 697         rcu_read_lock();
 698 loop:
 699         file = fcheck_files(files, fd);
 700         if (file) {
 701                 /* File object ref couldn't be taken.
 702                  * dup2() atomicity guarantee is the reason
 703                  * we loop to catch the new file (or NULL pointer)
 704                  */
 705                 if (file->f_mode & mask)
 706                         file = NULL;
 707                 else if (!get_file_rcu(file))
 708                         goto loop;
 709         }
 710         rcu_read_unlock();
 711
 712         return file;
 713 }
 714
 715 struct file *fget(unsigned int fd)
 716 {
 717         return __fget(fd, FMODE_PATH);
 718 }
 719 EXPORT_SYMBOL(fget);
 720
 721 struct file *fget_raw(unsigned int fd)
 722 {
 723         return __fget(fd, 0);
 724 }
 725 EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
 726
 727 /*
 728  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
 729  *
 730  * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
 731  * conditions:
 732  * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
 733  *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
 734  *    returning to userspace).
 735  * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
 736  *    calls to fget_light and fput_light.
 737  * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
 738  *    and fput_light.
 739  *
 740  * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
 741  * corresponding fput_light.
 742  */
 743 static unsigned long __fget_light(unsigned int fd, fmode_t mask)
 744 {
 745         struct files_struct *files = current->files;
 746         struct file *file;
 747
 748         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
 749                 file = __fcheck_files(files, fd);
 750                 if (!file || unlikely(file->f_mode & mask))
 751                         return 0;
 752                 return (unsigned long)file;
 753         } else {
 754                 file = __fget(fd, mask);
 755                 if (!file)
 756                         return 0;
 757                 return FDPUT_FPUT | (unsigned long)file;
 758         }
 759 }
 760 unsigned long __fdget(unsigned int fd)
 761 {
 762         return __fget_light(fd, FMODE_PATH);
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL(__fdget);
 765
 766 unsigned long __fdget_raw(unsigned int fd)
 767 {
 768         return __fget_light(fd, 0);
 769 }
 770
 771 unsigned long __fdget_pos(unsigned int fd)
 772 {
 773         unsigned long v = __fdget(fd);
 774         struct file *file = (struct file *)(v & ~3);
 775
 776         if (file && (file->f_mode & FMODE_ATOMIC_POS)) {
 777                 if (file_count(file) > 1) {
 778                         v |= FDPUT_POS_UNLOCK;
 779                         mutex_lock(&file->f_pos_lock);
 780                 }
 781         }
 782         return v;
 783 }
 784
 785 /*
 786  * We only lock f_pos if we have threads or if the file might be
 787  * shared with another process. In both cases we'll have an elevated
 788  * file count (done either by fdget() or by fork()).
 789  */
 790
 791 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
 792 {
 793         struct files_struct *files = current->files;
 794         struct fdtable *fdt;
 795         spin_lock(&files->file_lock);
 796         fdt = files_fdtable(files);
 797         if (flag)
 798                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 799         else
 800                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 801         spin_unlock(&files->file_lock);
 802 }
 803
 804 bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
 805 {
 806         struct files_struct *files = current->files;
 807         struct fdtable *fdt;
 808         bool res;
 809         rcu_read_lock();
 810         fdt = files_fdtable(files);
 811         res = close_on_exec(fd, fdt);
 812         rcu_read_unlock();
 813         return res;
 814 }
 815
 816 static int do_dup2(struct files_struct *files,
 817         struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
 818 __releases(&files->file_lock)
 819 {
 820         struct file *tofree;
 821         struct fdtable *fdt;
 822
 823         /*
 824          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
 825          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
 826          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
 827          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
 828          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
 829          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
 830          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
 831          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
 832          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
 833          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
 834          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
 835          * tables and this condition does not arise without those.
 836          */
 837         fdt = files_fdtable(files);
 838         tofree = fdt->fd[fd];
 839         if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
 840                 goto Ebusy;
 841         get_file(file);
 842         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 843         __set_open_fd(fd, fdt);
 844         if (flags & O_CLOEXEC)
 845                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 846         else
 847                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 848         spin_unlock(&files->file_lock);
 849
 850         if (tofree)
 851                 filp_close(tofree, files);
 852
 853         return fd;
 854
 855 Ebusy:
 856         spin_unlock(&files->file_lock);
 857         return -EBUSY;
 858 }
 859
 860 int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
 861 {
 862         int err;
 863         struct files_struct *files = current->files;
 864
 865         if (!file)
 866                 return __close_fd(files, fd);
 867
 868         if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 869                 return -EBADF;
 870
 871         spin_lock(&files->file_lock);
 872         err = expand_files(files, fd);
 873         if (unlikely(err < 0))
 874                 goto out_unlock;
 875         return do_dup2(files, file, fd, flags);
 876
 877 out_unlock:
 878         spin_unlock(&files->file_lock);
 879         return err;
 880 }
 881
 882 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
 883 {
 884         int err = -EBADF;
 885         struct file *file;
 886         struct files_struct *files = current->files;
 887
 888         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
 889                 return -EINVAL;
 890
 891         if (unlikely(oldfd == newfd))
 892                 return -EINVAL;
 893
 894         if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 895                 return -EBADF;
 896
 897         spin_lock(&files->file_lock);
 898         err = expand_files(files, newfd);
 899         file = fcheck(oldfd);
 900         if (unlikely(!file))
 901                 goto Ebadf;
 902         if (unlikely(err < 0)) {
 903                 if (err == -EMFILE)
 904                         goto Ebadf;
 905                 goto out_unlock;
 906         }
 907         return do_dup2(files, file, newfd, flags);
 908
 909 Ebadf:
 910         err = -EBADF;
 911 out_unlock:
 912         spin_unlock(&files->file_lock);
 913         return err;
 914 }
 915
 916 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
 917 {
 918         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
 919                 struct files_struct *files = current->files;
 920                 int retval = oldfd;
 921
 922                 rcu_read_lock();
 923                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
 924                         retval = -EBADF;
 925                 rcu_read_unlock();
 926                 return retval;
 927         }
 928         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
 929 }
 930
 931 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
 932 {
 933         int ret = -EBADF;
 934         struct file *file = fget_raw(fildes);
 935
 936         if (file) {
 937                 ret = get_unused_fd_flags(0);
 938                 if (ret >= 0)
 939                         fd_install(ret, file);
 940                 else
 941                         fput(file);
 942         }
 943         return ret;
 944 }
 945
 946 int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
 947 {
 948         int err;
 949         if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 950                 return -EINVAL;
 951         err = alloc_fd(from, flags);
 952         if (err >= 0) {
 953                 get_file(file);
 954                 fd_install(err, file);
 955         }
 956         return err;
 957 }
 958
 959 int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
 960                 int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
 961                 const void *p)
 962 {
 963         struct fdtable *fdt;
 964         int res = 0;
 965         if (!files)
 966                 return 0;
 967         spin_lock(&files->file_lock);
 968         for (fdt = files_fdtable(files); n < fdt->max_fds; n++) {
 969                 struct file *file;
 970                 file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n]);
 971                 if (!file)
 972                         continue;
 973                 res = f(p, file, n);
 974                 if (res)
 975                         break;
 976         }
 977         spin_unlock(&files->file_lock);
 978         return res;
 979 }
 980 EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);