]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - ipc/sem.c
decompressor: add LZ4 decompressor module
[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 pending_alter; /* pending single-sop operations */
99                                         /* that alter the semaphore */
100         struct list_head pending_const; /* pending single-sop operations */
101                                         /* that do not alter the semaphore*/
102 };
103
104 /* One queue for each sleeping process in the system. */
105 struct sem_queue {
106         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
107         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
108         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
109         int                     pid;     /* process id of requesting process */
110         int                     status;  /* completion status of operation */
111         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
112         int                     nsops;   /* number of operations */
113         int                     alter;   /* does *sops alter the array? */
114 };
115
116 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
117  * when the process exits.
118  */
119 struct sem_undo {
120         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
121                                                  * all undos from one process
122                                                  * rcu protected */
123         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
124         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
125         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
126                                                  * all undos for one array */
127         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
128         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
129                                                 /* one per semaphore */
130 };
131
132 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
133  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
134  */
135 struct sem_undo_list {
136         atomic_t                refcnt;
137         spinlock_t              lock;
138         struct list_head        list_proc;
139 };
140
141
142 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
143
144 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
145
146 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
147 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
148 #ifdef CONFIG_PROC_FS
149 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
150 #endif
151
152 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
153 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
154
155 /*
156  * Locking:
157  *      sem_undo.id_next,
158  *      sem_array.complex_count,
159  *      sem_array.pending{_alter,_cont},
160  *      sem_array.sem_undo: global sem_lock() for read/write
161  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
162  *      
163  *      sem_array.sem_base[i].pending_{const,alter}:
164  *              global or semaphore sem_lock() for read/write
165  */
166
167 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
168 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
169 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
170 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
171
172 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
173 {
174         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
175         ns->sc_semmns = SEMMNS;
176         ns->sc_semopm = SEMOPM;
177         ns->sc_semmni = SEMMNI;
178         ns->used_sems = 0;
179         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
180 }
181
182 #ifdef CONFIG_IPC_NS
183 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
184 {
185         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
186         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
187 }
188 #endif
189
190 void __init sem_init (void)
191 {
192         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
193         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
194                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
195                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
196 }
197
198 /**
199  * unmerge_queues - unmerge queues, if possible.
200  * @sma: semaphore array
201  *
202  * The function unmerges the wait queues if complex_count is 0.
203  * It must be called prior to dropping the global semaphore array lock.
204  */
205 static void unmerge_queues(struct sem_array *sma)
206 {
207         struct sem_queue *q, *tq;
208
209         /* complex operations still around? */
210         if (sma->complex_count)
211                 return;
212         /*
213          * We will switch back to simple mode.
214          * Move all pending operation back into the per-semaphore
215          * queues.
216          */
217         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
218                 struct sem *curr;
219                 curr = &sma->sem_base[q->sops[0].sem_num];
220
221                 list_add_tail(&q->list, &curr->pending_alter);
222         }
223         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
224 }
225
226 /**
227  * merge_queues - Merge single semop queues into global queue
228  * @sma: semaphore array
229  *
230  * This function merges all per-semaphore queues into the global queue.
231  * It is necessary to achieve FIFO ordering for the pending single-sop
232  * operations when a multi-semop operation must sleep.
233  * Only the alter operations must be moved, the const operations can stay.
234  */
235 static void merge_queues(struct sem_array *sma)
236 {
237         int i;
238         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
239                 struct sem *sem = sma->sem_base + i;
240
241                 list_splice_init(&sem->pending_alter, &sma->pending_alter);
242         }
243 }
244
245 /*
246  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
247  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
248  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
249  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
250  * semaphores from other pending complex operations.
251  *
252  * Carefully guard against sma->complex_count changing between zero
253  * and non-zero while we are spinning for the lock. The value of
254  * sma->complex_count cannot change while we are holding the lock,
255  * so sem_unlock should be fine.
256  *
257  * The global lock path checks that all the local locks have been released,
258  * checking each local lock once. This means that the local lock paths
259  * cannot start their critical sections while the global lock is held.
260  */
261 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
262                               int nsops)
263 {
264         int locknum;
265  again:
266         if (nsops == 1 && !sma->complex_count) {
267                 struct sem *sem = sma->sem_base + sops->sem_num;
268
269                 /* Lock just the semaphore we are interested in. */
270                 spin_lock(&sem->lock);
271
272                 /*
273                  * If sma->complex_count was set while we were spinning,
274                  * we may need to look at things we did not lock here.
275                  */
276                 if (unlikely(sma->complex_count)) {
277                         spin_unlock(&sem->lock);
278                         goto lock_array;
279                 }
280
281                 /*
282                  * Another process is holding the global lock on the
283                  * sem_array; we cannot enter our critical section,
284                  * but have to wait for the global lock to be released.
285                  */
286                 if (unlikely(spin_is_locked(&sma->sem_perm.lock))) {
287                         spin_unlock(&sem->lock);
288                         spin_unlock_wait(&sma->sem_perm.lock);
289                         goto again;
290                 }
291
292                 locknum = sops->sem_num;
293         } else {
294                 int i;
295                 /*
296                  * Lock the semaphore array, and wait for all of the
297                  * individual semaphore locks to go away.  The code
298                  * above ensures no new single-lock holders will enter
299                  * their critical section while the array lock is held.
300                  */
301  lock_array:
302                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
303                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
304                         struct sem *sem = sma->sem_base + i;
305                         spin_unlock_wait(&sem->lock);
306                 }
307                 locknum = -1;
308         }
309         return locknum;
310 }
311
312 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
313 {
314         if (locknum == -1) {
315                 unmerge_queues(sma);
316                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
317         } else {
318                 struct sem *sem = sma->sem_base + locknum;
319                 spin_unlock(&sem->lock);
320         }
321 }
322
323 /*
324  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
325  * is not held.
326  *
327  * The caller holds the RCU read lock.
328  */
329 static inline struct sem_array *sem_obtain_lock(struct ipc_namespace *ns,
330                         int id, struct sembuf *sops, int nsops, int *locknum)
331 {
332         struct kern_ipc_perm *ipcp;
333         struct sem_array *sma;
334
335         ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
336         if (IS_ERR(ipcp))
337                 return ERR_CAST(ipcp);
338
339         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
340         *locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
341
342         /* ipc_rmid() may have already freed the ID while sem_lock
343          * was spinning: verify that the structure is still valid
344          */
345         if (!ipcp->deleted)
346                 return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
347
348         sem_unlock(sma, *locknum);
349         return ERR_PTR(-EINVAL);
350 }
351
352 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
353 {
354         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
355
356         if (IS_ERR(ipcp))
357                 return ERR_CAST(ipcp);
358
359         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
360 }
361
362 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
363                                                         int id)
364 {
365         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
366
367         if (IS_ERR(ipcp))
368                 return ERR_CAST(ipcp);
369
370         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
371 }
372
373 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
374 {
375         sem_lock(sma, NULL, -1);
376         ipc_rcu_putref(sma);
377 }
378
379 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
380 {
381         ipc_rcu_putref(sma);
382 }
383
384 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
385 {
386         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
387 }
388
389 /*
390  * Lockless wakeup algorithm:
391  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
392  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
393  * - wakeup is performed by
394  *      * unlinking the queue entry from the pending list
395  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
396  *        This is the notification for the blocked thread that a
397  *        result value is imminent.
398  *      * call wake_up_process
399  *      * set queue.status to the final value.
400  * - the previously blocked thread checks queue.status:
401  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
402  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
403  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
404  *        performing any operation on the sem array.
405  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
406  *
407  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
408  * races:
409  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
410  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
411  *   before update_queue had a chance to set queue.status
412  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
413  *   blocked process is woken up by a signal between writing
414  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
415  *   process could return from semtimedop and die by calling
416  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
417  *   will oops, because the task structure is already invalid.
418  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
419  *
420  */
421 #define IN_WAKEUP       1
422
423 /**
424  * newary - Create a new semaphore set
425  * @ns: namespace
426  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
427  *
428  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
429  */
430
431 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
432 {
433         int id;
434         int retval;
435         struct sem_array *sma;
436         int size;
437         key_t key = params->key;
438         int nsems = params->u.nsems;
439         int semflg = params->flg;
440         int i;
441
442         if (!nsems)
443                 return -EINVAL;
444         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
445                 return -ENOSPC;
446
447         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
448         sma = ipc_rcu_alloc(size);
449         if (!sma) {
450                 return -ENOMEM;
451         }
452         memset (sma, 0, size);
453
454         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
455         sma->sem_perm.key = key;
456
457         sma->sem_perm.security = NULL;
458         retval = security_sem_alloc(sma);
459         if (retval) {
460                 ipc_rcu_putref(sma);
461                 return retval;
462         }
463
464         rcu_read_lock();
465         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
466         if (id < 0) {
467                 rcu_read_unlock();
468                 security_sem_free(sma);
469                 ipc_rcu_putref(sma);
470                 return id;
471         }
472         ns->used_sems += nsems;
473
474         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
475
476         for (i = 0; i < nsems; i++) {
477                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].pending_alter);
478                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].pending_const);
479                 spin_lock_init(&sma->sem_base[i].lock);
480         }
481
482         sma->complex_count = 0;
483         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
484         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_const);
485         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
486         sma->sem_nsems = nsems;
487         sma->sem_ctime = get_seconds();
488         sem_unlock(sma, -1);
489         rcu_read_unlock();
490
491         return sma->sem_perm.id;
492 }
493
494
495 /*
496  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
497  */
498 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
499 {
500         struct sem_array *sma;
501
502         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
503         return security_sem_associate(sma, semflg);
504 }
505
506 /*
507  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
508  */
509 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
510                                 struct ipc_params *params)
511 {
512         struct sem_array *sma;
513
514         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
515         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
516                 return -EINVAL;
517
518         return 0;
519 }
520
521 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
522 {
523         struct ipc_namespace *ns;
524         struct ipc_ops sem_ops;
525         struct ipc_params sem_params;
526
527         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
528
529         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
530                 return -EINVAL;
531
532         sem_ops.getnew = newary;
533         sem_ops.associate = sem_security;
534         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
535
536         sem_params.key = key;
537         sem_params.flg = semflg;
538         sem_params.u.nsems = nsems;
539
540         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
541 }
542
543 /** perform_atomic_semop - Perform (if possible) a semaphore operation
544  * @sma: semaphore array
545  * @sops: array with operations that should be checked
546  * @nsems: number of sops
547  * @un: undo array
548  * @pid: pid that did the change
549  *
550  * Returns 0 if the operation was possible.
551  * Returns 1 if the operation is impossible, the caller must sleep.
552  * Negative values are error codes.
553  */
554
555 static int perform_atomic_semop(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
556                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
557 {
558         int result, sem_op;
559         struct sembuf *sop;
560         struct sem * curr;
561
562         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
563                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
564                 sem_op = sop->sem_op;
565                 result = curr->semval;
566   
567                 if (!sem_op && result)
568                         goto would_block;
569
570                 result += sem_op;
571                 if (result < 0)
572                         goto would_block;
573                 if (result > SEMVMX)
574                         goto out_of_range;
575                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
576                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
577                         /*
578                          *      Exceeding the undo range is an error.
579                          */
580                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
581                                 goto out_of_range;
582                 }
583                 curr->semval = result;
584         }
585
586         sop--;
587         while (sop >= sops) {
588                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
589                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
590                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
591                 sop--;
592         }
593         
594         return 0;
595
596 out_of_range:
597         result = -ERANGE;
598         goto undo;
599
600 would_block:
601         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
602                 result = -EAGAIN;
603         else
604                 result = 1;
605
606 undo:
607         sop--;
608         while (sop >= sops) {
609                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
610                 sop--;
611         }
612
613         return result;
614 }
615
616 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
617  * @q: queue entry that must be signaled
618  * @error: Error value for the signal
619  *
620  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
621  */
622 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
623                                 struct sem_queue *q, int error)
624 {
625         if (list_empty(pt)) {
626                 /*
627                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
628                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
629                  */
630                 preempt_disable();
631         }
632         q->status = IN_WAKEUP;
633         q->pid = error;
634
635         list_add_tail(&q->list, pt);
636 }
637
638 /**
639  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
640  * @pt: list of tasks to be woken up
641  *
642  * Do the actual wake-up.
643  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
644  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
645  * status is set to the actual return code.
646  */
647 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
648 {
649         struct sem_queue *q, *t;
650         int did_something;
651
652         did_something = !list_empty(pt);
653         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, list) {
654                 wake_up_process(q->sleeper);
655                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
656                 smp_wmb();
657                 q->status = q->pid;
658         }
659         if (did_something)
660                 preempt_enable();
661 }
662
663 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
664 {
665         list_del(&q->list);
666         if (q->nsops > 1)
667                 sma->complex_count--;
668 }
669
670 /** check_restart(sma, q)
671  * @sma: semaphore array
672  * @q: the operation that just completed
673  *
674  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
675  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
676  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
677  * modified the array.
678  * Note that wait-for-zero operations are handled without restart.
679  */
680 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
681 {
682         /* pending complex alter operations are too difficult to analyse */
683         if (!list_empty(&sma->pending_alter))
684                 return 1;
685
686         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
687         if (q->nsops > 1)
688                 return 1;
689
690         /* It is impossible that someone waits for the new value:
691          * - complex operations always restart.
692          * - wait-for-zero are handled seperately.
693          * - q is a previously sleeping simple operation that
694          *   altered the array. It must be a decrement, because
695          *   simple increments never sleep.
696          * - If there are older (higher priority) decrements
697          *   in the queue, then they have observed the original
698          *   semval value and couldn't proceed. The operation
699          *   decremented to value - thus they won't proceed either.
700          */
701         return 0;
702 }
703
704 /**
705  * wake_const_ops(sma, semnum, pt) - Wake up non-alter tasks
706  * @sma: semaphore array.
707  * @semnum: semaphore that was modified.
708  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
709  *
710  * wake_const_ops must be called after a semaphore in a semaphore array
711  * was set to 0. If complex const operations are pending, wake_const_ops must
712  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
713  * semaphore.
714  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
715  * is stored in q->pid.
716  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
717  */
718 static int wake_const_ops(struct sem_array *sma, int semnum,
719                                 struct list_head *pt)
720 {
721         struct sem_queue *q;
722         struct list_head *walk;
723         struct list_head *pending_list;
724         int semop_completed = 0;
725
726         if (semnum == -1)
727                 pending_list = &sma->pending_const;
728         else
729                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].pending_const;
730
731         walk = pending_list->next;
732         while (walk != pending_list) {
733                 int error;
734
735                 q = container_of(walk, struct sem_queue, list);
736                 walk = walk->next;
737
738                 error = perform_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
739                                                  q->undo, q->pid);
740
741                 if (error <= 0) {
742                         /* operation completed, remove from queue & wakeup */
743
744                         unlink_queue(sma, q);
745
746                         wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
747                         if (error == 0)
748                                 semop_completed = 1;
749                 }
750         }
751         return semop_completed;
752 }
753
754 /**
755  * do_smart_wakeup_zero(sma, sops, nsops, pt) - wakeup all wait for zero tasks
756  * @sma: semaphore array
757  * @sops: operations that were performed
758  * @nsops: number of operations
759  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
760  *
761  * do_smart_wakeup_zero() checks all required queue for wait-for-zero
762  * operations, based on the actual changes that were performed on the
763  * semaphore array.
764  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
765  */
766 static int do_smart_wakeup_zero(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
767                                         int nsops, struct list_head *pt)
768 {
769         int i;
770         int semop_completed = 0;
771         int got_zero = 0;
772
773         /* first: the per-semaphore queues, if known */
774         if (sops) {
775                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
776                         int num = sops[i].sem_num;
777
778                         if (sma->sem_base[num].semval == 0) {
779                                 got_zero = 1;
780                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, num, pt);
781                         }
782                 }
783         } else {
784                 /*
785                  * No sops means modified semaphores not known.
786                  * Assume all were changed.
787                  */
788                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
789                         if (sma->sem_base[i].semval == 0)
790                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, i, pt);
791                 }
792         }
793         /*
794          * If one of the modified semaphores got 0,
795          * then check the global queue, too.
796          */
797         if (got_zero)
798                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, -1, pt);
799
800         return semop_completed;
801 }
802
803
804 /**
805  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
806  * @sma: semaphore array.
807  * @semnum: semaphore that was modified.
808  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
809  *
810  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
811  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
812  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
813  * semaphore.
814  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
815  * is stored in q->pid.
816  * The function internally checks if const operations can now succeed.
817  *
818  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
819  */
820 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
821 {
822         struct sem_queue *q;
823         struct list_head *walk;
824         struct list_head *pending_list;
825         int semop_completed = 0;
826
827         if (semnum == -1)
828                 pending_list = &sma->pending_alter;
829         else
830                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].pending_alter;
831
832 again:
833         walk = pending_list->next;
834         while (walk != pending_list) {
835                 int error, restart;
836
837                 q = container_of(walk, struct sem_queue, list);
838                 walk = walk->next;
839
840                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
841                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
842                  * necessary to scan further: simple increments
843                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
844                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
845                  * cannot be successful if the value is already 0.
846                  */
847                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0)
848                         break;
849
850                 error = perform_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
851                                          q->undo, q->pid);
852
853                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
854                 if (error > 0)
855                         continue;
856
857                 unlink_queue(sma, q);
858
859                 if (error) {
860                         restart = 0;
861                 } else {
862                         semop_completed = 1;
863                         do_smart_wakeup_zero(sma, q->sops, q->nsops, pt);
864                         restart = check_restart(sma, q);
865                 }
866
867                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
868                 if (restart)
869                         goto again;
870         }
871         return semop_completed;
872 }
873
874 /**
875  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
876  * @sma: semaphore array
877  * @sops: operations that were performed
878  * @nsops: number of operations
879  * @otime: force setting otime
880  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
881  *
882  * do_smart_update() does the required calls to update_queue and wakeup_zero,
883  * based on the actual changes that were performed on the semaphore array.
884  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
885  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
886  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
887  */
888 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
889                         int otime, struct list_head *pt)
890 {
891         int i;
892
893         otime |= do_smart_wakeup_zero(sma, sops, nsops, pt);
894
895         if (!list_empty(&sma->pending_alter)) {
896                 /* semaphore array uses the global queue - just process it. */
897                 otime |= update_queue(sma, -1, pt);
898         } else {
899                 if (!sops) {
900                         /*
901                          * No sops, thus the modified semaphores are not
902                          * known. Check all.
903                          */
904                         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
905                                 otime |= update_queue(sma, i, pt);
906                 } else {
907                         /*
908                          * Check the semaphores that were increased:
909                          * - No complex ops, thus all sleeping ops are
910                          *   decrease.
911                          * - if we decreased the value, then any sleeping
912                          *   semaphore ops wont be able to run: If the
913                          *   previous value was too small, then the new
914                          *   value will be too small, too.
915                          */
916                         for (i = 0; i < nsops; i++) {
917                                 if (sops[i].sem_op > 0) {
918                                         otime |= update_queue(sma,
919                                                         sops[i].sem_num, pt);
920                                 }
921                         }
922                 }
923         }
924         if (otime)
925                 sma->sem_otime = get_seconds();
926 }
927
928
929 /* The following counts are associated to each semaphore:
930  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
931  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
932  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
933  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
934  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
935  * The counts we return here are a rough approximation, but still
936  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
937  */
938 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
939 {
940         int semncnt;
941         struct sem_queue * q;
942
943         semncnt = 0;
944         list_for_each_entry(q, &sma->sem_base[semnum].pending_alter, list) {
945                 struct sembuf * sops = q->sops;
946                 BUG_ON(sops->sem_num != semnum);
947                 if ((sops->sem_op < 0) && !(sops->sem_flg & IPC_NOWAIT))
948                         semncnt++;
949         }
950
951         list_for_each_entry(q, &sma->pending_alter, list) {
952                 struct sembuf * sops = q->sops;
953                 int nsops = q->nsops;
954                 int i;
955                 for (i = 0; i < nsops; i++)
956                         if (sops[i].sem_num == semnum
957                             && (sops[i].sem_op < 0)
958                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
959                                 semncnt++;
960         }
961         return semncnt;
962 }
963
964 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
965 {
966         int semzcnt;
967         struct sem_queue * q;
968
969         semzcnt = 0;
970         list_for_each_entry(q, &sma->sem_base[semnum].pending_const, list) {
971                 struct sembuf * sops = q->sops;
972                 BUG_ON(sops->sem_num != semnum);
973                 if ((sops->sem_op == 0) && !(sops->sem_flg & IPC_NOWAIT))
974                         semzcnt++;
975         }
976
977         list_for_each_entry(q, &sma->pending_const, list) {
978                 struct sembuf * sops = q->sops;
979                 int nsops = q->nsops;
980                 int i;
981                 for (i = 0; i < nsops; i++)
982                         if (sops[i].sem_num == semnum
983                             && (sops[i].sem_op == 0)
984                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
985                                 semzcnt++;
986         }
987         return semzcnt;
988 }
989
990 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
991  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
992  * remains locked on exit.
993  */
994 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
995 {
996         struct sem_undo *un, *tu;
997         struct sem_queue *q, *tq;
998         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
999         struct list_head tasks;
1000         int i;
1001
1002         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
1003         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1004         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
1005                 list_del(&un->list_id);
1006                 spin_lock(&un->ulp->lock);
1007                 un->semid = -1;
1008                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1009                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
1010                 kfree_rcu(un, rcu);
1011         }
1012
1013         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
1014         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1015         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_const, list) {
1016                 unlink_queue(sma, q);
1017                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
1018         }
1019
1020         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
1021                 unlink_queue(sma, q);
1022                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
1023         }
1024         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1025                 struct sem *sem = sma->sem_base + i;
1026                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_const, list) {
1027                         unlink_queue(sma, q);
1028                         wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
1029                 }
1030                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_alter, list) {
1031                         unlink_queue(sma, q);
1032                         wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
1033                 }
1034         }
1035
1036         /* Remove the semaphore set from the IDR */
1037         sem_rmid(ns, sma);
1038         sem_unlock(sma, -1);
1039         rcu_read_unlock();
1040
1041         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1042         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
1043         security_sem_free(sma);
1044         ipc_rcu_putref(sma);
1045 }
1046
1047 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
1048 {
1049         switch(version) {
1050         case IPC_64:
1051                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
1052         case IPC_OLD:
1053             {
1054                 struct semid_ds out;
1055
1056                 memset(&out, 0, sizeof(out));
1057
1058                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
1059
1060                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
1061                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
1062                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
1063
1064                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
1065             }
1066         default:
1067                 return -EINVAL;
1068         }
1069 }
1070
1071 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1072                          int cmd, int version, void __user *p)
1073 {
1074         int err;
1075         struct sem_array *sma;
1076
1077         switch(cmd) {
1078         case IPC_INFO:
1079         case SEM_INFO:
1080         {
1081                 struct seminfo seminfo;
1082                 int max_id;
1083
1084                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
1085                 if (err)
1086                         return err;
1087                 
1088                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
1089                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
1090                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
1091                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
1092                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
1093                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
1094                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
1095                 seminfo.semmap = SEMMAP;
1096                 seminfo.semume = SEMUME;
1097                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1098                 if (cmd == SEM_INFO) {
1099                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
1100                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
1101                 } else {
1102                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
1103                         seminfo.semaem = SEMAEM;
1104                 }
1105                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
1106                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1107                 if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
1108                         return -EFAULT;
1109                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
1110         }
1111         case IPC_STAT:
1112         case SEM_STAT:
1113         {
1114                 struct semid64_ds tbuf;
1115                 int id = 0;
1116
1117                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
1118
1119                 rcu_read_lock();
1120                 if (cmd == SEM_STAT) {
1121                         sma = sem_obtain_object(ns, semid);
1122                         if (IS_ERR(sma)) {
1123                                 err = PTR_ERR(sma);
1124                                 goto out_unlock;
1125                         }
1126                         id = sma->sem_perm.id;
1127                 } else {
1128                         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1129                         if (IS_ERR(sma)) {
1130                                 err = PTR_ERR(sma);
1131                                 goto out_unlock;
1132                         }
1133                 }
1134
1135                 err = -EACCES;
1136                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
1137                         goto out_unlock;
1138
1139                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1140                 if (err)
1141                         goto out_unlock;
1142
1143                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
1144                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
1145                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
1146                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
1147                 rcu_read_unlock();
1148                 if (copy_semid_to_user(p, &tbuf, version))
1149                         return -EFAULT;
1150                 return id;
1151         }
1152         default:
1153                 return -EINVAL;
1154         }
1155 out_unlock:
1156         rcu_read_unlock();
1157         return err;
1158 }
1159
1160 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1161                 unsigned long arg)
1162 {
1163         struct sem_undo *un;
1164         struct sem_array *sma;
1165         struct sem* curr;
1166         int err;
1167         struct list_head tasks;
1168         int val;
1169 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1170         /* big-endian 64bit */
1171         val = arg >> 32;
1172 #else
1173         /* 32bit or little-endian 64bit */
1174         val = arg;
1175 #endif
1176
1177         if (val > SEMVMX || val < 0)
1178                 return -ERANGE;
1179
1180         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1181
1182         rcu_read_lock();
1183         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1184         if (IS_ERR(sma)) {
1185                 rcu_read_unlock();
1186                 return PTR_ERR(sma);
1187         }
1188
1189         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1190                 rcu_read_unlock();
1191                 return -EINVAL;
1192         }
1193
1194
1195         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1196                 rcu_read_unlock();
1197                 return -EACCES;
1198         }
1199
1200         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1201         if (err) {
1202                 rcu_read_unlock();
1203                 return -EACCES;
1204         }
1205
1206         sem_lock(sma, NULL, -1);
1207
1208         curr = &sma->sem_base[semnum];
1209
1210         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1211         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1212                 un->semadj[semnum] = 0;
1213
1214         curr->semval = val;
1215         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1216         sma->sem_ctime = get_seconds();
1217         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1218         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1219         sem_unlock(sma, -1);
1220         rcu_read_unlock();
1221         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1226                 int cmd, void __user *p)
1227 {
1228         struct sem_array *sma;
1229         struct sem* curr;
1230         int err, nsems;
1231         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1232         ushort* sem_io = fast_sem_io;
1233         struct list_head tasks;
1234
1235         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1236
1237         rcu_read_lock();
1238         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1239         if (IS_ERR(sma)) {
1240                 rcu_read_unlock();
1241                 return PTR_ERR(sma);
1242         }
1243
1244         nsems = sma->sem_nsems;
1245
1246         err = -EACCES;
1247         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1248                 goto out_rcu_wakeup;
1249
1250         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1251         if (err)
1252                 goto out_rcu_wakeup;
1253
1254         err = -EACCES;
1255         switch (cmd) {
1256         case GETALL:
1257         {
1258                 ushort __user *array = p;
1259                 int i;
1260
1261                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1262                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1263                         if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1264                                 sem_unlock(sma, -1);
1265                                 rcu_read_unlock();
1266                                 err = -EIDRM;
1267                                 goto out_free;
1268                         }
1269                         sem_unlock(sma, -1);
1270                         rcu_read_unlock();
1271                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1272                         if(sem_io == NULL) {
1273                                 sem_putref(sma);
1274                                 return -ENOMEM;
1275                         }
1276
1277                         rcu_read_lock();
1278                         sem_lock_and_putref(sma);
1279                         if (sma->sem_perm.deleted) {
1280                                 sem_unlock(sma, -1);
1281                                 rcu_read_unlock();
1282                                 err = -EIDRM;
1283                                 goto out_free;
1284                         }
1285                 }
1286                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1287                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
1288                 sem_unlock(sma, -1);
1289                 rcu_read_unlock();
1290                 err = 0;
1291                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1292                         err = -EFAULT;
1293                 goto out_free;
1294         }
1295         case SETALL:
1296         {
1297                 int i;
1298                 struct sem_undo *un;
1299
1300                 if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1301                         rcu_read_unlock();
1302                         return -EIDRM;
1303                 }
1304                 rcu_read_unlock();
1305
1306                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1307                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1308                         if(sem_io == NULL) {
1309                                 sem_putref(sma);
1310                                 return -ENOMEM;
1311                         }
1312                 }
1313
1314                 if (copy_from_user (sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1315                         sem_putref(sma);
1316                         err = -EFAULT;
1317                         goto out_free;
1318                 }
1319
1320                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1321                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1322                                 sem_putref(sma);
1323                                 err = -ERANGE;
1324                                 goto out_free;
1325                         }
1326                 }
1327                 rcu_read_lock();
1328                 sem_lock_and_putref(sma);
1329                 if (sma->sem_perm.deleted) {
1330                         sem_unlock(sma, -1);
1331                         rcu_read_unlock();
1332                         err = -EIDRM;
1333                         goto out_free;
1334                 }
1335
1336                 for (i = 0; i < nsems; i++)
1337                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
1338
1339                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1340                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1341                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1342                                 un->semadj[i] = 0;
1343                 }
1344                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1345                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1346                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1347                 err = 0;
1348                 goto out_unlock;
1349         }
1350         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1351         }
1352         err = -EINVAL;
1353         if (semnum < 0 || semnum >= nsems)
1354                 goto out_rcu_wakeup;
1355
1356         sem_lock(sma, NULL, -1);
1357         curr = &sma->sem_base[semnum];
1358
1359         switch (cmd) {
1360         case GETVAL:
1361                 err = curr->semval;
1362                 goto out_unlock;
1363         case GETPID:
1364                 err = curr->sempid;
1365                 goto out_unlock;
1366         case GETNCNT:
1367                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1368                 goto out_unlock;
1369         case GETZCNT:
1370                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1371                 goto out_unlock;
1372         }
1373
1374 out_unlock:
1375         sem_unlock(sma, -1);
1376 out_rcu_wakeup:
1377         rcu_read_unlock();
1378         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1379 out_free:
1380         if(sem_io != fast_sem_io)
1381                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1382         return err;
1383 }
1384
1385 static inline unsigned long
1386 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1387 {
1388         switch(version) {
1389         case IPC_64:
1390                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1391                         return -EFAULT;
1392                 return 0;
1393         case IPC_OLD:
1394             {
1395                 struct semid_ds tbuf_old;
1396
1397                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1398                         return -EFAULT;
1399
1400                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1401                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1402                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1403
1404                 return 0;
1405             }
1406         default:
1407                 return -EINVAL;
1408         }
1409 }
1410
1411 /*
1412  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1413  * to be held in write mode.
1414  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1415  */
1416 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1417                        int cmd, int version, void __user *p)
1418 {
1419         struct sem_array *sma;
1420         int err;
1421         struct semid64_ds semid64;
1422         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1423
1424         if(cmd == IPC_SET) {
1425                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1426                         return -EFAULT;
1427         }
1428
1429         down_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1430         rcu_read_lock();
1431
1432         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1433                                       &semid64.sem_perm, 0);
1434         if (IS_ERR(ipcp)) {
1435                 err = PTR_ERR(ipcp);
1436                 goto out_unlock1;
1437         }
1438
1439         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1440
1441         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1442         if (err)
1443                 goto out_unlock1;
1444
1445         switch (cmd) {
1446         case IPC_RMID:
1447                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1448                 /* freeary unlocks the ipc object and rcu */
1449                 freeary(ns, ipcp);
1450                 goto out_up;
1451         case IPC_SET:
1452                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1453                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1454                 if (err)
1455                         goto out_unlock0;
1456                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1457                 break;
1458         default:
1459                 err = -EINVAL;
1460                 goto out_unlock1;
1461         }
1462
1463 out_unlock0:
1464         sem_unlock(sma, -1);
1465 out_unlock1:
1466         rcu_read_unlock();
1467 out_up:
1468         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1469         return err;
1470 }
1471
1472 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1473 {
1474         int version;
1475         struct ipc_namespace *ns;
1476         void __user *p = (void __user *)arg;
1477
1478         if (semid < 0)
1479                 return -EINVAL;
1480
1481         version = ipc_parse_version(&cmd);
1482         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1483
1484         switch(cmd) {
1485         case IPC_INFO:
1486         case SEM_INFO:
1487         case IPC_STAT:
1488         case SEM_STAT:
1489                 return semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, p);
1490         case GETALL:
1491         case GETVAL:
1492         case GETPID:
1493         case GETNCNT:
1494         case GETZCNT:
1495         case SETALL:
1496                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1497         case SETVAL:
1498                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1499         case IPC_RMID:
1500         case IPC_SET:
1501                 return semctl_down(ns, semid, cmd, version, p);
1502         default:
1503                 return -EINVAL;
1504         }
1505 }
1506
1507 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1508  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1509  * and current is THE ONE
1510  *
1511  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1512  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1513  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1514  * at exit time.
1515  *
1516  * This can block, so callers must hold no locks.
1517  */
1518 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1519 {
1520         struct sem_undo_list *undo_list;
1521
1522         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1523         if (!undo_list) {
1524                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1525                 if (undo_list == NULL)
1526                         return -ENOMEM;
1527                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1528                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1529                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1530
1531                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1532         }
1533         *undo_listp = undo_list;
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1538 {
1539         struct sem_undo *un;
1540
1541         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1542                 if (un->semid == semid)
1543                         return un;
1544         }
1545         return NULL;
1546 }
1547
1548 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1549 {
1550         struct sem_undo *un;
1551
1552         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1553
1554         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1555         if (un) {
1556                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1557                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1558         }
1559         return un;
1560 }
1561
1562 /**
1563  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1564  * @ns: namespace
1565  * @semid: semaphore array id
1566  *
1567  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1568  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1569  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1570  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1571  * performs a rcu_read_lock().
1572  */
1573 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1574 {
1575         struct sem_array *sma;
1576         struct sem_undo_list *ulp;
1577         struct sem_undo *un, *new;
1578         int nsems, error;
1579
1580         error = get_undo_list(&ulp);
1581         if (error)
1582                 return ERR_PTR(error);
1583
1584         rcu_read_lock();
1585         spin_lock(&ulp->lock);
1586         un = lookup_undo(ulp, semid);
1587         spin_unlock(&ulp->lock);
1588         if (likely(un!=NULL))
1589                 goto out;
1590
1591         /* no undo structure around - allocate one. */
1592         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1593         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1594         if (IS_ERR(sma)) {
1595                 rcu_read_unlock();
1596                 return ERR_CAST(sma);
1597         }
1598
1599         nsems = sma->sem_nsems;
1600         if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1601                 rcu_read_unlock();
1602                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1603                 goto out;
1604         }
1605         rcu_read_unlock();
1606
1607         /* step 2: allocate new undo structure */
1608         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1609         if (!new) {
1610                 sem_putref(sma);
1611                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1612         }
1613
1614         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1615         rcu_read_lock();
1616         sem_lock_and_putref(sma);
1617         if (sma->sem_perm.deleted) {
1618                 sem_unlock(sma, -1);
1619                 rcu_read_unlock();
1620                 kfree(new);
1621                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1622                 goto out;
1623         }
1624         spin_lock(&ulp->lock);
1625
1626         /*
1627          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1628          */
1629         un = lookup_undo(ulp, semid);
1630         if (un) {
1631                 kfree(new);
1632                 goto success;
1633         }
1634         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1635         new->semadj = (short *) &new[1];
1636         new->ulp = ulp;
1637         new->semid = semid;
1638         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1639         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1640         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1641         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1642         un = new;
1643
1644 success:
1645         spin_unlock(&ulp->lock);
1646         sem_unlock(sma, -1);
1647 out:
1648         return un;
1649 }
1650
1651
1652 /**
1653  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1654  * @q: Pointer to queue structure
1655  *
1656  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1657  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1658  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1659  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1660  * the requested semaphores.
1661  *
1662  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1663  */
1664 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1665 {
1666         int error;
1667
1668         error = q->status;
1669         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1670                 cpu_relax();
1671                 error = q->status;
1672         }
1673
1674         return error;
1675 }
1676
1677 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1678                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1679 {
1680         int error = -EINVAL;
1681         struct sem_array *sma;
1682         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1683         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1684         struct sem_undo *un;
1685         int undos = 0, alter = 0, max, locknum;
1686         struct sem_queue queue;
1687         unsigned long jiffies_left = 0;
1688         struct ipc_namespace *ns;
1689         struct list_head tasks;
1690
1691         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1692
1693         if (nsops < 1 || semid < 0)
1694                 return -EINVAL;
1695         if (nsops > ns->sc_semopm)
1696                 return -E2BIG;
1697         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1698                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1699                 if(sops==NULL)
1700                         return -ENOMEM;
1701         }
1702         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1703                 error=-EFAULT;
1704                 goto out_free;
1705         }
1706         if (timeout) {
1707                 struct timespec _timeout;
1708                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1709                         error = -EFAULT;
1710                         goto out_free;
1711                 }
1712                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1713                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1714                         error = -EINVAL;
1715                         goto out_free;
1716                 }
1717                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1718         }
1719         max = 0;
1720         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1721                 if (sop->sem_num >= max)
1722                         max = sop->sem_num;
1723                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1724                         undos = 1;
1725                 if (sop->sem_op != 0)
1726                         alter = 1;
1727         }
1728
1729         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1730
1731         if (undos) {
1732                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1733                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1734                 if (IS_ERR(un)) {
1735                         error = PTR_ERR(un);
1736                         goto out_free;
1737                 }
1738         } else {
1739                 un = NULL;
1740                 rcu_read_lock();
1741         }
1742
1743         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1744         if (IS_ERR(sma)) {
1745                 rcu_read_unlock();
1746                 error = PTR_ERR(sma);
1747                 goto out_free;
1748         }
1749
1750         error = -EFBIG;
1751         if (max >= sma->sem_nsems)
1752                 goto out_rcu_wakeup;
1753
1754         error = -EACCES;
1755         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1756                 goto out_rcu_wakeup;
1757
1758         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1759         if (error)
1760                 goto out_rcu_wakeup;
1761
1762         /*
1763          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1764          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1765          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1766          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1767          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1768          */
1769         error = -EIDRM;
1770         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1771         if (un && un->semid == -1)
1772                 goto out_unlock_free;
1773
1774         error = perform_atomic_semop(sma, sops, nsops, un,
1775                                         task_tgid_vnr(current));
1776         if (error <= 0) {
1777                 if (alter && error == 0)
1778                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1779
1780                 goto out_unlock_free;
1781         }
1782
1783         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1784          * task into the pending queue and go to sleep.
1785          */
1786                 
1787         queue.sops = sops;
1788         queue.nsops = nsops;
1789         queue.undo = un;
1790         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1791         queue.alter = alter;
1792
1793         if (nsops == 1) {
1794                 struct sem *curr;
1795                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1796
1797                 if (alter) {
1798                         if (sma->complex_count) {
1799                                 list_add_tail(&queue.list,
1800                                                 &sma->pending_alter);
1801                         } else {
1802
1803                                 list_add_tail(&queue.list,
1804                                                 &curr->pending_alter);
1805                         }
1806                 } else {
1807                         list_add_tail(&queue.list, &curr->pending_const);
1808                 }
1809         } else {
1810                 if (!sma->complex_count)
1811                         merge_queues(sma);
1812
1813                 if (alter)
1814                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_alter);
1815                 else
1816                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_const);
1817
1818                 sma->complex_count++;
1819         }
1820
1821         queue.status = -EINTR;
1822         queue.sleeper = current;
1823
1824 sleep_again:
1825         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1826         sem_unlock(sma, locknum);
1827         rcu_read_unlock();
1828
1829         if (timeout)
1830                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1831         else
1832                 schedule();
1833
1834         error = get_queue_result(&queue);
1835
1836         if (error != -EINTR) {
1837                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1838                  * resources.
1839                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1840                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1841                  * speculatively read in user space stale data that was
1842                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1843                  */
1844                 smp_mb();
1845
1846                 goto out_free;
1847         }
1848
1849         rcu_read_lock();
1850         sma = sem_obtain_lock(ns, semid, sops, nsops, &locknum);
1851
1852         /*
1853          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1854          */
1855         error = get_queue_result(&queue);
1856
1857         /*
1858          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1859          */
1860         if (IS_ERR(sma)) {
1861                 rcu_read_unlock();
1862                 goto out_free;
1863         }
1864
1865
1866         /*
1867          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1868          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1869          */
1870
1871         if (error != -EINTR) {
1872                 goto out_unlock_free;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1877          */
1878         if (timeout && jiffies_left == 0)
1879                 error = -EAGAIN;
1880
1881         /*
1882          * If the wakeup was spurious, just retry
1883          */
1884         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1885                 goto sleep_again;
1886
1887         unlink_queue(sma, &queue);
1888
1889 out_unlock_free:
1890         sem_unlock(sma, locknum);
1891 out_rcu_wakeup:
1892         rcu_read_unlock();
1893         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1894 out_free:
1895         if(sops != fast_sops)
1896                 kfree(sops);
1897         return error;
1898 }
1899
1900 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1901                 unsigned, nsops)
1902 {
1903         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1904 }
1905
1906 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1907  * parent and child tasks.
1908  */
1909
1910 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1911 {
1912         struct sem_undo_list *undo_list;
1913         int error;
1914
1915         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1916                 error = get_undo_list(&undo_list);
1917                 if (error)
1918                         return error;
1919                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1920                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1921         } else 
1922                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1923
1924         return 0;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1929  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1930  * so some of them may be out of date.
1931  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1932  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1933  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1934  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1935  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1936  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1937  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1938  */
1939 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1940 {
1941         struct sem_undo_list *ulp;
1942
1943         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1944         if (!ulp)
1945                 return;
1946         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1947
1948         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1949                 return;
1950
1951         for (;;) {
1952                 struct sem_array *sma;
1953                 struct sem_undo *un;
1954                 struct list_head tasks;
1955                 int semid, i;
1956
1957                 rcu_read_lock();
1958                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1959                                     struct sem_undo, list_proc);
1960                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1961                         semid = -1;
1962                  else
1963                         semid = un->semid;
1964
1965                 if (semid == -1) {
1966                         rcu_read_unlock();
1967                         break;
1968                 }
1969
1970                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1971                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1972                 if (IS_ERR(sma)) {
1973                         rcu_read_unlock();
1974                         continue;
1975                 }
1976
1977                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1978                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1979                 if (un == NULL) {
1980                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1981                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1982                          */
1983                         sem_unlock(sma, -1);
1984                         rcu_read_unlock();
1985                         continue;
1986                 }
1987
1988                 /* remove un from the linked lists */
1989                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1990                 list_del(&un->list_id);
1991
1992                 spin_lock(&ulp->lock);
1993                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1994                 spin_unlock(&ulp->lock);
1995
1996                 /* perform adjustments registered in un */
1997                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1998                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1999                         if (un->semadj[i]) {
2000                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
2001                                 /*
2002                                  * Range checks of the new semaphore value,
2003                                  * not defined by sus:
2004                                  * - Some unices ignore the undo entirely
2005                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
2006                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
2007                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
2008                                  *
2009                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
2010                                  * and at SEMVMX.
2011                                  *
2012                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
2013                                  */
2014                                 if (semaphore->semval < 0)
2015                                         semaphore->semval = 0;
2016                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
2017                                         semaphore->semval = SEMVMX;
2018                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
2019                         }
2020                 }
2021                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
2022                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
2023                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
2024                 sem_unlock(sma, -1);
2025                 rcu_read_unlock();
2026                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
2027
2028                 kfree_rcu(un, rcu);
2029         }
2030         kfree(ulp);
2031 }
2032
2033 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2034 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
2035 {
2036         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
2037         struct sem_array *sma = it;
2038
2039         return seq_printf(s,
2040                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
2041                           sma->sem_perm.key,
2042                           sma->sem_perm.id,
2043                           sma->sem_perm.mode,
2044                           sma->sem_nsems,
2045                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
2046                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
2047                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
2048                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
2049                           sma->sem_otime,
2050                           sma->sem_ctime);
2051 }
2052 #endif