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  * IMPLEMENTATION NOTES ON CODE REWRITE (Eric Schenk, January 1995):
   7  * This code underwent a massive rewrite in order to solve some problems
   8  * with the original code. In particular the original code failed to
   9  * wake up processes that were waiting for semval to go to 0 if the
  10  * value went to 0 and was then incremented rapidly enough. In solving
  11  * this problem I have also modified the implementation so that it
  12  * processes pending operations in a FIFO manner, thus give a guarantee
  13  * that processes waiting for a lock on the semaphore won't starve
  14  * unless another locking process fails to unlock.
  15  * In addition the following two changes in behavior have been introduced:
  16  * - The original implementation of semop returned the value
  17  *   last semaphore element examined on success. This does not
  18  *   match the manual page specifications, and effectively
  19  *   allows the user to read the semaphore even if they do not
  20  *   have read permissions. The implementation now returns 0
  21  *   on success as stated in the manual page.
  22  * - There is some confusion over whether the set of undo adjustments
  23  *   to be performed at exit should be done in an atomic manner.
  24  *   That is, if we are attempting to decrement the semval should we queue
  25  *   up and wait until we can do so legally?
  26  *   The original implementation attempted to do this.
  27  *   The current implementation does not do so. This is because I don't
  28  *   think it is the right thing (TM) to do, and because I couldn't
  29  *   see a clean way to get the old behavior with the new design.
  30  *   The POSIX standard and SVID should be consulted to determine
  31  *   what behavior is mandated.
  32  *
  33  * Further notes on refinement (Christoph Rohland, December 1998):
  34  * - The POSIX standard says, that the undo adjustments simply should
  35  *   redo. So the current implementation is o.K.
  36  * - The previous code had two flaws:
  37  *   1) It actively gave the semaphore to the next waiting process
  38  *      sleeping on the semaphore. Since this process did not have the
  39  *      cpu this led to many unnecessary context switches and bad
  40  *      performance. Now we only check which process should be able to
  41  *      get the semaphore and if this process wants to reduce some
  42  *      semaphore value we simply wake it up without doing the
  43  *      operation. So it has to try to get it later. Thus e.g. the
  44  *      running process may reacquire the semaphore during the current
  45  *      time slice. If it only waits for zero or increases the semaphore,
  46  *      we do the operation in advance and wake it up.
  47  *   2) It did not wake up all zero waiting processes. We try to do
  48  *      better but only get the semops right which only wait for zero or
  49  *      increase. If there are decrement operations in the operations
  50  *      array we do the same as before.
  51  *
  52  * With the incarnation of O(1) scheduler, it becomes unnecessary to perform
  53  * check/retry algorithm for waking up blocked processes as the new scheduler
  54  * is better at handling thread switch than the old one.
  55  *
  56  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
  57  *
  58  * SMP-threaded, sysctl's added
  59  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  60  * Enforced range limit on SEM_UNDO
  61  * (c) 2001 Red Hat Inc <alan@redhat.com>
  62  * Lockless wakeup
  63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  64  *
  65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
  66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
  67  *
  68  * namespaces support
  69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
  70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
  71  */
  72
  73 #include <linux/slab.h>
  74 #include <linux/spinlock.h>
  75 #include <linux/init.h>
  76 #include <linux/proc_fs.h>
  77 #include <linux/time.h>
  78 #include <linux/security.h>
  79 #include <linux/syscalls.h>
  80 #include <linux/audit.h>
  81 #include <linux/capability.h>
  82 #include <linux/seq_file.h>
  83 #include <linux/rwsem.h>
  84 #include <linux/nsproxy.h>
  85 #include <linux/ipc_namespace.h>
  86
  87 #include <asm/uaccess.h>
  88 #include "util.h"
  89
  90 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
  91
  92 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
  93 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
  94
  95 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
  96 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
  97 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  98 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
  99 #endif
 100
 101 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 102 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 103
 104 /*
 105  * linked list protection:
 106  *      sem_undo.id_next,
 107  *      sem_array.sem_pending{,last},
 108  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 109  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 110  *
 111  */
 112
 113 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
 114 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
 115 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
 116 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
 117
 118 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
 119 {
 120         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
 121         ns->sc_semmns = SEMMNS;
 122         ns->sc_semopm = SEMOPM;
 123         ns->sc_semmni = SEMMNI;
 124         ns->used_sems = 0;
 125         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
 126 }
 127
 128 #ifdef CONFIG_IPC_NS
 129 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
 130 {
 131         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
 132 }
 133 #endif
 134
 135 void __init sem_init (void)
 136 {
 137         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
 138         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 139                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 140                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
 141 }
 142
 143 /*
 144  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
 145  * is not held.
 146  */
 147 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
 148 {
 149         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
 150
 151         if (IS_ERR(ipcp))
 152                 return (struct sem_array *)ipcp;
 153
 154         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 155 }
 156
 157 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
 158                                                 int id)
 159 {
 160         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
 161
 162         if (IS_ERR(ipcp))
 163                 return (struct sem_array *)ipcp;
 164
 165         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 166 }
 167
 168 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
 169 {
 170         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 171         ipc_rcu_putref(sma);
 172 }
 173
 174 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
 175 {
 176         ipc_rcu_getref(sma);
 177         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 178 }
 179
 180 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
 181 {
 182         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 183         ipc_rcu_putref(sma);
 184         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 185 }
 186
 187 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
 188 {
 189         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Lockless wakeup algorithm:
 194  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 195  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 196  * - wakeup is performed by
 197  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 198  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 199  *        This is the notification for the blocked thread that a
 200  *        result value is imminent.
 201  *      * call wake_up_process
 202  *      * set queue.status to the final value.
 203  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 204  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 205  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 206  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 207  *        performing any operation on the sem array.
 208  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 209  *
 210  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 211  * races:
 212  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 213  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 214  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 215  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 216  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 217  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 218  *   process could return from semtimedop and die by calling
 219  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 220  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 221  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 222  *
 223  */
 224 #define IN_WAKEUP       1
 225
 226 /**
 227  * newary - Create a new semaphore set
 228  * @ns: namespace
 229  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
 230  *
 231  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
 232  */
 233
 234 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
 235 {
 236         int id;
 237         int retval;
 238         struct sem_array *sma;
 239         int size;
 240         key_t key = params->key;
 241         int nsems = params->u.nsems;
 242         int semflg = params->flg;
 243
 244         if (!nsems)
 245                 return -EINVAL;
 246         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
 247                 return -ENOSPC;
 248
 249         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 250         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 251         if (!sma) {
 252                 return -ENOMEM;
 253         }
 254         memset (sma, 0, size);
 255
 256         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 257         sma->sem_perm.key = key;
 258
 259         sma->sem_perm.security = NULL;
 260         retval = security_sem_alloc(sma);
 261         if (retval) {
 262                 ipc_rcu_putref(sma);
 263                 return retval;
 264         }
 265
 266         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
 267         if (id < 0) {
 268                 security_sem_free(sma);
 269                 ipc_rcu_putref(sma);
 270                 return id;
 271         }
 272         ns->used_sems += nsems;
 273
 274         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 275         /* sma->sem_pending = NULL; */
 276         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
 277         /* sma->undo = NULL; */
 278         sma->sem_nsems = nsems;
 279         sma->sem_ctime = get_seconds();
 280         sem_unlock(sma);
 281
 282         return sma->sem_perm.id;
 283 }
 284
 285
 286 /*
 287  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 288  */
 289 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
 290 {
 291         struct sem_array *sma;
 292
 293         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 294         return security_sem_associate(sma, semflg);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 299  */
 300 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
 301                                 struct ipc_params *params)
 302 {
 303         struct sem_array *sma;
 304
 305         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 306         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
 307                 return -EINVAL;
 308
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 asmlinkage long sys_semget(key_t key, int nsems, int semflg)
 313 {
 314         struct ipc_namespace *ns;
 315         struct ipc_ops sem_ops;
 316         struct ipc_params sem_params;
 317
 318         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 319
 320         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
 321                 return -EINVAL;
 322
 323         sem_ops.getnew = newary;
 324         sem_ops.associate = sem_security;
 325         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
 326
 327         sem_params.key = key;
 328         sem_params.flg = semflg;
 329         sem_params.u.nsems = nsems;
 330
 331         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
 332 }
 333
 334 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
 335  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
 336  */
 337 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
 338                                     struct sem_queue * q)
 339 {
 340         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
 341         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
 342 }
 343
 344 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
 345                                      struct sem_queue * q)
 346 {
 347         q->next = sma->sem_pending;
 348         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
 349         if (q->next)
 350                 q->next->prev = &q->next;
 351         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
 352                 sma->sem_pending_last = &q->next;
 353 }
 354
 355 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
 356                                       struct sem_queue * q)
 357 {
 358         *(q->prev) = q->next;
 359         if (q->next)
 360                 q->next->prev = q->prev;
 361         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
 362                 sma->sem_pending_last = q->prev;
 363         q->prev = NULL; /* mark as removed */
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 368  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 369  */
 370
 371 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 372                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 373 {
 374         int result, sem_op;
 375         struct sembuf *sop;
 376         struct sem * curr;
 377
 378         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 379                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 380                 sem_op = sop->sem_op;
 381                 result = curr->semval;
 382
 383                 if (!sem_op && result)
 384                         goto would_block;
 385
 386                 result += sem_op;
 387                 if (result < 0)
 388                         goto would_block;
 389                 if (result > SEMVMX)
 390                         goto out_of_range;
 391                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 392                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 393                         /*
 394                          *      Exceeding the undo range is an error.
 395                          */
 396                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 397                                 goto out_of_range;
 398                 }
 399                 curr->semval = result;
 400         }
 401
 402         sop--;
 403         while (sop >= sops) {
 404                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 405                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 406                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 407                 sop--;
 408         }
 409
 410         sma->sem_otime = get_seconds();
 411         return 0;
 412
 413 out_of_range:
 414         result = -ERANGE;
 415         goto undo;
 416
 417 would_block:
 418         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 419                 result = -EAGAIN;
 420         else
 421                 result = 1;
 422
 423 undo:
 424         sop--;
 425         while (sop >= sops) {
 426                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 427                 sop--;
 428         }
 429
 430         return result;
 431 }
 432
 433 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
 434  * looking for tasks that can be completed.
 435  */
 436 static void update_queue (struct sem_array * sma)
 437 {
 438         int error;
 439         struct sem_queue * q;
 440
 441         q = sma->sem_pending;
 442         while(q) {
 443                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 444                                          q->undo, q->pid);
 445
 446                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 447                 if (error <= 0) {
 448                         struct sem_queue *n;
 449                         remove_from_queue(sma,q);
 450                         q->status = IN_WAKEUP;
 451                         /*
 452                          * Continue scanning. The next operation
 453                          * that must be checked depends on the type of the
 454                          * completed operation:
 455                          * - if the operation modified the array, then
 456                          *   restart from the head of the queue and
 457                          *   check for threads that might be waiting
 458                          *   for semaphore values to become 0.
 459                          * - if the operation didn't modify the array,
 460                          *   then just continue.
 461                          */
 462                         if (q->alter)
 463                                 n = sma->sem_pending;
 464                         else
 465                                 n = q->next;
 466                         wake_up_process(q->sleeper);
 467                         /* hands-off: q will disappear immediately after
 468                          * writing q->status.
 469                          */
 470                         smp_wmb();
 471                         q->status = error;
 472                         q = n;
 473                 } else {
 474                         q = q->next;
 475                 }
 476         }
 477 }
 478
 479 /* The following counts are associated to each semaphore:
 480  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 481  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 482  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 483  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 484  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 485  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 486  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 487  */
 488 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 489 {
 490         int semncnt;
 491         struct sem_queue * q;
 492
 493         semncnt = 0;
 494         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
 495                 struct sembuf * sops = q->sops;
 496                 int nsops = q->nsops;
 497                 int i;
 498                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 499                         if (sops[i].sem_num == semnum
 500                             && (sops[i].sem_op < 0)
 501                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 502                                 semncnt++;
 503         }
 504         return semncnt;
 505 }
 506 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 507 {
 508         int semzcnt;
 509         struct sem_queue * q;
 510
 511         semzcnt = 0;
 512         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
 513                 struct sembuf * sops = q->sops;
 514                 int nsops = q->nsops;
 515                 int i;
 516                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 517                         if (sops[i].sem_num == semnum
 518                             && (sops[i].sem_op == 0)
 519                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 520                                 semzcnt++;
 521         }
 522         return semzcnt;
 523 }
 524
 525 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
 526  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
 527  * remains locked on exit.
 528  */
 529 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
 530 {
 531         struct sem_undo *un;
 532         struct sem_queue *q;
 533         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 534
 535         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
 536          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
 537          * or during the next semop.)
 538          */
 539         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 540                 un->semid = -1;
 541
 542         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 543         q = sma->sem_pending;
 544         while(q) {
 545                 struct sem_queue *n;
 546                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
 547                 q->prev = NULL;
 548                 n = q->next;
 549                 q->status = IN_WAKEUP;
 550                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
 551                 smp_wmb();
 552                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
 553                 q = n;
 554         }
 555
 556         /* Remove the semaphore set from the IDR */
 557         sem_rmid(ns, sma);
 558         sem_unlock(sma);
 559
 560         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
 561         security_sem_free(sma);
 562         ipc_rcu_putref(sma);
 563 }
 564
 565 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 566 {
 567         switch(version) {
 568         case IPC_64:
 569                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 570         case IPC_OLD:
 571             {
 572                 struct semid_ds out;
 573
 574                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 575
 576                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 577                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 578                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 579
 580                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 581             }
 582         default:
 583                 return -EINVAL;
 584         }
 585 }
 586
 587 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 588                          int cmd, int version, union semun arg)
 589 {
 590         int err = -EINVAL;
 591         struct sem_array *sma;
 592
 593         switch(cmd) {
 594         case IPC_INFO:
 595         case SEM_INFO:
 596         {
 597                 struct seminfo seminfo;
 598                 int max_id;
 599
 600                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 601                 if (err)
 602                         return err;
 603
 604                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 605                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
 606                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
 607                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
 608                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
 609                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 610                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 611                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 612                 seminfo.semume = SEMUME;
 613                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 614                 if (cmd == SEM_INFO) {
 615                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
 616                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
 617                 } else {
 618                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 619                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 620                 }
 621                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
 622                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 623                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 624                         return -EFAULT;
 625                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 626         }
 627         case IPC_STAT:
 628         case SEM_STAT:
 629         {
 630                 struct semid64_ds tbuf;
 631                 int id;
 632
 633                 if (cmd == SEM_STAT) {
 634                         sma = sem_lock(ns, semid);
 635                         if (IS_ERR(sma))
 636                                 return PTR_ERR(sma);
 637                         id = sma->sem_perm.id;
 638                 } else {
 639                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 640                         if (IS_ERR(sma))
 641                                 return PTR_ERR(sma);
 642                         id = 0;
 643                 }
 644
 645                 err = -EACCES;
 646                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
 647                         goto out_unlock;
 648
 649                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 650                 if (err)
 651                         goto out_unlock;
 652
 653                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
 654
 655                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 656                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 657                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 658                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 659                 sem_unlock(sma);
 660                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
 661                         return -EFAULT;
 662                 return id;
 663         }
 664         default:
 665                 return -EINVAL;
 666         }
 667         return err;
 668 out_unlock:
 669         sem_unlock(sma);
 670         return err;
 671 }
 672
 673 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 674                 int cmd, int version, union semun arg)
 675 {
 676         struct sem_array *sma;
 677         struct sem* curr;
 678         int err;
 679         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
 680         ushort* sem_io = fast_sem_io;
 681         int nsems;
 682
 683         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 684         if (IS_ERR(sma))
 685                 return PTR_ERR(sma);
 686
 687         nsems = sma->sem_nsems;
 688
 689         err = -EACCES;
 690         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
 691                 goto out_unlock;
 692
 693         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 694         if (err)
 695                 goto out_unlock;
 696
 697         err = -EACCES;
 698         switch (cmd) {
 699         case GETALL:
 700         {
 701                 ushort __user *array = arg.array;
 702                 int i;
 703
 704                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 705                         sem_getref_and_unlock(sma);
 706
 707                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 708                         if(sem_io == NULL) {
 709                                 sem_putref(sma);
 710                                 return -ENOMEM;
 711                         }
 712
 713                         sem_lock_and_putref(sma);
 714                         if (sma->sem_perm.deleted) {
 715                                 sem_unlock(sma);
 716                                 err = -EIDRM;
 717                                 goto out_free;
 718                         }
 719                 }
 720
 721                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
 722                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
 723                 sem_unlock(sma);
 724                 err = 0;
 725                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
 726                         err = -EFAULT;
 727                 goto out_free;
 728         }
 729         case SETALL:
 730         {
 731                 int i;
 732                 struct sem_undo *un;
 733
 734                 sem_getref_and_unlock(sma);
 735
 736                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 737                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 738                         if(sem_io == NULL) {
 739                                 sem_putref(sma);
 740                                 return -ENOMEM;
 741                         }
 742                 }
 743
 744                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
 745                         sem_putref(sma);
 746                         err = -EFAULT;
 747                         goto out_free;
 748                 }
 749
 750                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
 751                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
 752                                 sem_putref(sma);
 753                                 err = -ERANGE;
 754                                 goto out_free;
 755                         }
 756                 }
 757                 sem_lock_and_putref(sma);
 758                 if (sma->sem_perm.deleted) {
 759                         sem_unlock(sma);
 760                         err = -EIDRM;
 761                         goto out_free;
 762                 }
 763
 764                 for (i = 0; i < nsems; i++)
 765                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
 766                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 767                         for (i = 0; i < nsems; i++)
 768                                 un->semadj[i] = 0;
 769                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 770                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 771                 update_queue(sma);
 772                 err = 0;
 773                 goto out_unlock;
 774         }
 775         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
 776         }
 777         err = -EINVAL;
 778         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
 779                 goto out_unlock;
 780
 781         curr = &sma->sem_base[semnum];
 782
 783         switch (cmd) {
 784         case GETVAL:
 785                 err = curr->semval;
 786                 goto out_unlock;
 787         case GETPID:
 788                 err = curr->sempid;
 789                 goto out_unlock;
 790         case GETNCNT:
 791                 err = count_semncnt(sma,semnum);
 792                 goto out_unlock;
 793         case GETZCNT:
 794                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
 795                 goto out_unlock;
 796         case SETVAL:
 797         {
 798                 int val = arg.val;
 799                 struct sem_undo *un;
 800                 err = -ERANGE;
 801                 if (val > SEMVMX || val < 0)
 802                         goto out_unlock;
 803
 804                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 805                         un->semadj[semnum] = 0;
 806                 curr->semval = val;
 807                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
 808                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 809                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 810                 update_queue(sma);
 811                 err = 0;
 812                 goto out_unlock;
 813         }
 814         }
 815 out_unlock:
 816         sem_unlock(sma);
 817 out_free:
 818         if(sem_io != fast_sem_io)
 819                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
 820         return err;
 821 }
 822
 823 static inline unsigned long
 824 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
 825 {
 826         switch(version) {
 827         case IPC_64:
 828                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
 829                         return -EFAULT;
 830                 return 0;
 831         case IPC_OLD:
 832             {
 833                 struct semid_ds tbuf_old;
 834
 835                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
 836                         return -EFAULT;
 837
 838                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
 839                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
 840                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
 841
 842                 return 0;
 843             }
 844         default:
 845                 return -EINVAL;
 846         }
 847 }
 848
 849 /*
 850  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
 851  * to be held in write mode.
 852  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
 853  */
 854 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 855                        int cmd, int version, union semun arg)
 856 {
 857         struct sem_array *sma;
 858         int err;
 859         struct semid64_ds semid64;
 860         struct kern_ipc_perm *ipcp;
 861
 862         if(cmd == IPC_SET) {
 863                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
 864                         return -EFAULT;
 865         }
 866
 867         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
 868         if (IS_ERR(ipcp))
 869                 return PTR_ERR(ipcp);
 870
 871         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 872
 873         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 874         if (err)
 875                 goto out_unlock;
 876
 877         switch(cmd){
 878         case IPC_RMID:
 879                 freeary(ns, ipcp);
 880                 goto out_up;
 881         case IPC_SET:
 882                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
 883                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 884                 break;
 885         default:
 886                 err = -EINVAL;
 887         }
 888
 889 out_unlock:
 890         sem_unlock(sma);
 891 out_up:
 892         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 893         return err;
 894 }
 895
 896 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
 897 {
 898         int err = -EINVAL;
 899         int version;
 900         struct ipc_namespace *ns;
 901
 902         if (semid < 0)
 903                 return -EINVAL;
 904
 905         version = ipc_parse_version(&cmd);
 906         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 907
 908         switch(cmd) {
 909         case IPC_INFO:
 910         case SEM_INFO:
 911         case IPC_STAT:
 912         case SEM_STAT:
 913                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
 914                 return err;
 915         case GETALL:
 916         case GETVAL:
 917         case GETPID:
 918         case GETNCNT:
 919         case GETZCNT:
 920         case SETVAL:
 921         case SETALL:
 922                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
 923                 return err;
 924         case IPC_RMID:
 925         case IPC_SET:
 926                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
 927                 return err;
 928         default:
 929                 return -EINVAL;
 930         }
 931 }
 932
 933 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
 934  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
 935  * and current is THE ONE
 936  *
 937  * If this allocation and assignment succeeds, but later
 938  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
 939  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
 940  * at exit time.
 941  *
 942  * This can block, so callers must hold no locks.
 943  */
 944 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
 945 {
 946         struct sem_undo_list *undo_list;
 947
 948         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
 949         if (!undo_list) {
 950                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
 951                 if (undo_list == NULL)
 952                         return -ENOMEM;
 953                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
 954                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
 955                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
 956         }
 957         *undo_listp = undo_list;
 958         return 0;
 959 }
 960
 961 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
 962 {
 963         struct sem_undo **last, *un;
 964
 965         last = &ulp->proc_list;
 966         un = *last;
 967         while(un != NULL) {
 968                 if(un->semid==semid)
 969                         break;
 970                 if(un->semid==-1) {
 971                         *last=un->proc_next;
 972                         kfree(un);
 973                 } else {
 974                         last=&un->proc_next;
 975                 }
 976                 un=*last;
 977         }
 978         return un;
 979 }
 980
 981 static struct sem_undo *find_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
 982 {
 983         struct sem_array *sma;
 984         struct sem_undo_list *ulp;
 985         struct sem_undo *un, *new;
 986         int nsems;
 987         int error;
 988
 989         error = get_undo_list(&ulp);
 990         if (error)
 991                 return ERR_PTR(error);
 992
 993         spin_lock(&ulp->lock);
 994         un = lookup_undo(ulp, semid);
 995         spin_unlock(&ulp->lock);
 996         if (likely(un!=NULL))
 997                 goto out;
 998
 999         /* no undo structure around - allocate one. */
1000         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1001         if (IS_ERR(sma))
1002                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1003
1004         nsems = sma->sem_nsems;
1005         sem_getref_and_unlock(sma);
1006
1007         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1008         if (!new) {
1009                 sem_putref(sma);
1010                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1011         }
1012         new->semadj = (short *) &new[1];
1013         new->semid = semid;
1014
1015         spin_lock(&ulp->lock);
1016         un = lookup_undo(ulp, semid);
1017         if (un) {
1018                 spin_unlock(&ulp->lock);
1019                 kfree(new);
1020                 sem_putref(sma);
1021                 goto out;
1022         }
1023         sem_lock_and_putref(sma);
1024         if (sma->sem_perm.deleted) {
1025                 sem_unlock(sma);
1026                 spin_unlock(&ulp->lock);
1027                 kfree(new);
1028                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1029                 goto out;
1030         }
1031         new->proc_next = ulp->proc_list;
1032         ulp->proc_list = new;
1033         new->id_next = sma->undo;
1034         sma->undo = new;
1035         sem_unlock(sma);
1036         un = new;
1037         spin_unlock(&ulp->lock);
1038 out:
1039         return un;
1040 }
1041
1042 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1043                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1044 {
1045         int error = -EINVAL;
1046         struct sem_array *sma;
1047         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1048         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1049         struct sem_undo *un;
1050         int undos = 0, alter = 0, max;
1051         struct sem_queue queue;
1052         unsigned long jiffies_left = 0;
1053         struct ipc_namespace *ns;
1054
1055         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1056
1057         if (nsops < 1 || semid < 0)
1058                 return -EINVAL;
1059         if (nsops > ns->sc_semopm)
1060                 return -E2BIG;
1061         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1062                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1063                 if(sops==NULL)
1064                         return -ENOMEM;
1065         }
1066         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1067                 error=-EFAULT;
1068                 goto out_free;
1069         }
1070         if (timeout) {
1071                 struct timespec _timeout;
1072                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1073                         error = -EFAULT;
1074                         goto out_free;
1075                 }
1076                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1077                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1078                         error = -EINVAL;
1079                         goto out_free;
1080                 }
1081                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1082         }
1083         max = 0;
1084         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1085                 if (sop->sem_num >= max)
1086                         max = sop->sem_num;
1087                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1088                         undos = 1;
1089                 if (sop->sem_op != 0)
1090                         alter = 1;
1091         }
1092
1093 retry_undos:
1094         if (undos) {
1095                 un = find_undo(ns, semid);
1096                 if (IS_ERR(un)) {
1097                         error = PTR_ERR(un);
1098                         goto out_free;
1099                 }
1100         } else
1101                 un = NULL;
1102
1103         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1104         if (IS_ERR(sma)) {
1105                 error = PTR_ERR(sma);
1106                 goto out_free;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * semid identifiers are not unique - find_undo may have
1111          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1112          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1113          */
1114         if (un && un->semid == -1) {
1115                 sem_unlock(sma);
1116                 goto retry_undos;
1117         }
1118         error = -EFBIG;
1119         if (max >= sma->sem_nsems)
1120                 goto out_unlock_free;
1121
1122         error = -EACCES;
1123         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1124                 goto out_unlock_free;
1125
1126         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1127         if (error)
1128                 goto out_unlock_free;
1129
1130         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1131         if (error <= 0) {
1132                 if (alter && error == 0)
1133                         update_queue (sma);
1134                 goto out_unlock_free;
1135         }
1136
1137         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1138          * task into the pending queue and go to sleep.
1139          */
1140
1141         queue.sma = sma;
1142         queue.sops = sops;
1143         queue.nsops = nsops;
1144         queue.undo = un;
1145         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1146         queue.id = semid;
1147         queue.alter = alter;
1148         if (alter)
1149                 append_to_queue(sma ,&queue);
1150         else
1151                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1152
1153         queue.status = -EINTR;
1154         queue.sleeper = current;
1155         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1156         sem_unlock(sma);
1157
1158         if (timeout)
1159                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1160         else
1161                 schedule();
1162
1163         error = queue.status;
1164         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1165                 cpu_relax();
1166                 error = queue.status;
1167         }
1168
1169         if (error != -EINTR) {
1170                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1171                  * resources */
1172                 goto out_free;
1173         }
1174
1175         sma = sem_lock(ns, semid);
1176         if (IS_ERR(sma)) {
1177                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1178                 error = -EIDRM;
1179                 goto out_free;
1180         }
1181
1182         /*
1183          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1184          */
1185         error = queue.status;
1186         if (error != -EINTR) {
1187                 goto out_unlock_free;
1188         }
1189
1190         /*
1191          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1192          */
1193         if (timeout && jiffies_left == 0)
1194                 error = -EAGAIN;
1195         remove_from_queue(sma,&queue);
1196         goto out_unlock_free;
1197
1198 out_unlock_free:
1199         sem_unlock(sma);
1200 out_free:
1201         if(sops != fast_sops)
1202                 kfree(sops);
1203         return error;
1204 }
1205
1206 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1207 {
1208         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1209 }
1210
1211 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1212  * parent and child tasks.
1213  */
1214
1215 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1216 {
1217         struct sem_undo_list *undo_list;
1218         int error;
1219
1220         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1221                 error = get_undo_list(&undo_list);
1222                 if (error)
1223                         return error;
1224                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1225                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1226         } else
1227                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1234  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1235  * so some of them may be out of date.
1236  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1237  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1238  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1239  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1240  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1241  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1242  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1243  */
1244 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1245 {
1246         struct sem_undo_list *undo_list;
1247         struct sem_undo *u, **up;
1248         struct ipc_namespace *ns;
1249
1250         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1251         if (!undo_list)
1252                 return;
1253         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1254
1255         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1256                 return;
1257
1258         ns = tsk->nsproxy->ipc_ns;
1259         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1260          * is the last task exiting for this undo list.
1261          */
1262         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1263                 struct sem_array *sma;
1264                 int nsems, i;
1265                 struct sem_undo *un, **unp;
1266                 int semid;
1267
1268                 semid = u->semid;
1269
1270                 if(semid == -1)
1271                         continue;
1272                 sma = sem_lock(ns, semid);
1273                 if (IS_ERR(sma))
1274                         continue;
1275
1276                 if (u->semid == -1)
1277                         goto next_entry;
1278
1279                 BUG_ON(sem_checkid(sma, u->semid));
1280
1281                 /* remove u from the sma->undo list */
1282                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1283                         if (u == un)
1284                                 goto found;
1285                 }
1286                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1287                 goto next_entry;
1288 found:
1289                 *unp = un->id_next;
1290                 /* perform adjustments registered in u */
1291                 nsems = sma->sem_nsems;
1292                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1293                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1294                         if (u->semadj[i]) {
1295                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1296                                 /*
1297                                  * Range checks of the new semaphore value,
1298                                  * not defined by sus:
1299                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1300                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1301                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1302                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1303                                  *
1304                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1305                                  * and at SEMVMX.
1306                                  *
1307                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1308                                  */
1309                                 if (semaphore->semval < 0)
1310                                         semaphore->semval = 0;
1311                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1312                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1313                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1314                         }
1315                 }
1316                 sma->sem_otime = get_seconds();
1317                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1318                 update_queue(sma);
1319 next_entry:
1320                 sem_unlock(sma);
1321         }
1322         kfree(undo_list);
1323 }
1324
1325 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1326 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1327 {
1328         struct sem_array *sma = it;
1329
1330         return seq_printf(s,
1331                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1332                           sma->sem_perm.key,
1333                           sma->sem_perm.id,
1334                           sma->sem_perm.mode,
1335                           sma->sem_nsems,
1336                           sma->sem_perm.uid,
1337                           sma->sem_perm.gid,
1338                           sma->sem_perm.cuid,
1339                           sma->sem_perm.cgid,
1340                           sma->sem_otime,
1341                           sma->sem_ctime);
1342 }
1343 #endif