slub: Fix full list corruption if debugging is on
[linux-2.6.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41
42 /*
43  * LOCKING:
44  * There are three level of locking required by epoll :
45  *
46  * 1) epmutex (mutex)
47  * 2) ep->mtx (mutex)
48  * 3) ep->lock (spinlock)
49  *
50  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
51  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
52  * from inside the poll callback, that might be triggered from
53  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
54  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
55  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
56  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
57  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
58  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
59  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
60  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
61  * and ep_free().
62  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
63  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
64  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
65  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
66  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
67  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
68  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
69  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
70  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
71  * constructing a cycle without either insert observing that it is
72  * going to.
73  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
74  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
75  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
76  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
77  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
78  * a better scalability.
79  */
80
81 /* Epoll private bits inside the event mask */
82 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLONESHOT | EPOLLET)
83
84 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
85 #define EP_MAX_NESTS 4
86
87 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
88
89 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
90
91 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
92
93 struct epoll_filefd {
94         struct file *file;
95         int fd;
96 };
97
98 /*
99  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
100  * and loop cycles.
101  */
102 struct nested_call_node {
103         struct list_head llink;
104         void *cookie;
105         void *ctx;
106 };
107
108 /*
109  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
110  * maximum recursion dept and loop cycles.
111  */
112 struct nested_calls {
113         struct list_head tasks_call_list;
114         spinlock_t lock;
115 };
116
117 /*
118  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
119  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
120  */
121 struct epitem {
122         /* RB tree node used to link this structure to the eventpoll RB tree */
123         struct rb_node rbn;
124
125         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
126         struct list_head rdllink;
127
128         /*
129          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
130          * single linked chain of items.
131          */
132         struct epitem *next;
133
134         /* The file descriptor information this item refers to */
135         struct epoll_filefd ffd;
136
137         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
138         int nwait;
139
140         /* List containing poll wait queues */
141         struct list_head pwqlist;
142
143         /* The "container" of this item */
144         struct eventpoll *ep;
145
146         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
147         struct list_head fllink;
148
149         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
150         struct epoll_event event;
151 };
152
153 /*
154  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
155  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
156  * interface.
157  */
158 struct eventpoll {
159         /* Protect the access to this structure */
160         spinlock_t lock;
161
162         /*
163          * This mutex is used to ensure that files are not removed
164          * while epoll is using them. This is held during the event
165          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
166          * code and the ctl operations.
167          */
168         struct mutex mtx;
169
170         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
171         wait_queue_head_t wq;
172
173         /* Wait queue used by file->poll() */
174         wait_queue_head_t poll_wait;
175
176         /* List of ready file descriptors */
177         struct list_head rdllist;
178
179         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
180         struct rb_root rbr;
181
182         /*
183          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
184          * happened while transferring ready events to userspace w/out
185          * holding ->lock.
186          */
187         struct epitem *ovflist;
188
189         /* The user that created the eventpoll descriptor */
190         struct user_struct *user;
191 };
192
193 /* Wait structure used by the poll hooks */
194 struct eppoll_entry {
195         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
196         struct list_head llink;
197
198         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
199         struct epitem *base;
200
201         /*
202          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
203          * queue head.
204          */
205         wait_queue_t wait;
206
207         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
208         wait_queue_head_t *whead;
209 };
210
211 /* Wrapper struct used by poll queueing */
212 struct ep_pqueue {
213         poll_table pt;
214         struct epitem *epi;
215 };
216
217 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
218 struct ep_send_events_data {
219         int maxevents;
220         struct epoll_event __user *events;
221 };
222
223 /*
224  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
225  */
226 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
227 static long max_user_watches __read_mostly;
228
229 /*
230  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
231  */
232 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
233
234 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
235 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
236
237 /* Used for safe wake up implementation */
238 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
239
240 /* Used to call file's f_op->poll() under the nested calls boundaries */
241 static struct nested_calls poll_readywalk_ncalls;
242
243 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
244 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
245
246 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
247 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
248
249 #ifdef CONFIG_SYSCTL
250
251 #include <linux/sysctl.h>
252
253 static long zero;
254 static long long_max = LONG_MAX;
255
256 ctl_table epoll_table[] = {
257         {
258                 .procname       = "max_user_watches",
259                 .data           = &max_user_watches,
260                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
261                 .mode           = 0644,
262                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
263                 .extra1         = &zero,
264                 .extra2         = &long_max,
265         },
266         { }
267 };
268 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
269
270
271 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
272 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
273                               struct file *file, int fd)
274 {
275         ffd->file = file;
276         ffd->fd = fd;
277 }
278
279 /* Compare RB tree keys */
280 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
281                              struct epoll_filefd *p2)
282 {
283         return (p1->file > p2->file ? +1:
284                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
285 }
286
287 /* Tells us if the item is currently linked */
288 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
289 {
290         return !list_empty(p);
291 }
292
293 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
294 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_t *p)
295 {
296         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
297 }
298
299 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
300 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
301 {
302         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
303 }
304
305 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
306 static inline int ep_op_has_event(int op)
307 {
308         return op != EPOLL_CTL_DEL;
309 }
310
311 /* Initialize the poll safe wake up structure */
312 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
313 {
314         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
315         spin_lock_init(&ncalls->lock);
316 }
317
318 /**
319  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
320  *
321  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
322  *
323  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
324  *          or zero otherwise.
325  */
326 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
327 {
328         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
329 }
330
331 /**
332  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
333  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
334  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
335  *                  no re-entered.
336  *
337  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
338  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
339  * @nproc: Nested call core function pointer.
340  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
341  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
342  * @ctx: This instance context.
343  *
344  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
345  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
346  */
347 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
348                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
349                           void *cookie, void *ctx)
350 {
351         int error, call_nests = 0;
352         unsigned long flags;
353         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
354         struct nested_call_node *tncur;
355         struct nested_call_node tnode;
356
357         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
358
359         /*
360          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
361          * We use a list here, since the population inside this set is always
362          * very much limited.
363          */
364         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
365                 if (tncur->ctx == ctx &&
366                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
367                         /*
368                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
369                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
370                          */
371                         error = -1;
372                         goto out_unlock;
373                 }
374         }
375
376         /* Add the current task and cookie to the list */
377         tnode.ctx = ctx;
378         tnode.cookie = cookie;
379         list_add(&tnode.llink, lsthead);
380
381         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
382
383         /* Call the nested function */
384         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
385
386         /* Remove the current task from the list */
387         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
388         list_del(&tnode.llink);
389 out_unlock:
390         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
391
392         return error;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
396 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
397                                      unsigned long events, int subclass)
398 {
399         unsigned long flags;
400
401         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, subclass);
402         wake_up_locked_poll(wqueue, events);
403         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
404 }
405 #else
406 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
407                                      unsigned long events, int subclass)
408 {
409         wake_up_poll(wqueue, events);
410 }
411 #endif
412
413 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
414 {
415         ep_wake_up_nested((wait_queue_head_t *) cookie, POLLIN,
416                           1 + call_nests);
417         return 0;
418 }
419
420 /*
421  * Perform a safe wake up of the poll wait list. The problem is that
422  * with the new callback'd wake up system, it is possible that the
423  * poll callback is reentered from inside the call to wake_up() done
424  * on the poll wait queue head. The rule is that we cannot reenter the
425  * wake up code from the same task more than EP_MAX_NESTS times,
426  * and we cannot reenter the same wait queue head at all. This will
427  * enable to have a hierarchy of epoll file descriptor of no more than
428  * EP_MAX_NESTS deep.
429  */
430 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
431 {
432         int this_cpu = get_cpu();
433
434         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
435                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
436
437         put_cpu();
438 }
439
440 /*
441  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
442  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
443  * ep_free).
444  */
445 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
446 {
447         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
448         struct eppoll_entry *pwq;
449
450         while (!list_empty(lsthead)) {
451                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
452
453                 list_del(&pwq->llink);
454                 remove_wait_queue(pwq->whead, &pwq->wait);
455                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
456         }
457 }
458
459 /**
460  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
461  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
462  *                      O(NumReady) performance.
463  *
464  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
465  * @sproc: Pointer to the scan callback.
466  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
467  *
468  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
469  */
470 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
471                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
472                                            struct list_head *, void *),
473                               void *priv)
474 {
475         int error, pwake = 0;
476         unsigned long flags;
477         struct epitem *epi, *nepi;
478         LIST_HEAD(txlist);
479
480         /*
481          * We need to lock this because we could be hit by
482          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
483          */
484         mutex_lock(&ep->mtx);
485
486         /*
487          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
488          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
489          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
490          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
491          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
492          * in a lockless way.
493          */
494         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
495         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
496         ep->ovflist = NULL;
497         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
498
499         /*
500          * Now call the callback function.
501          */
502         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
503
504         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
505         /*
506          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
507          * other events might have been queued by the poll callback.
508          * We re-insert them inside the main ready-list here.
509          */
510         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
511              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
512                 /*
513                  * We need to check if the item is already in the list.
514                  * During the "sproc" callback execution time, items are
515                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
516                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
517                  */
518                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink))
519                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
520         }
521         /*
522          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
523          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
524          * ep->rdllist.
525          */
526         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
527
528         /*
529          * Quickly re-inject items left on "txlist".
530          */
531         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
532
533         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
534                 /*
535                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
536                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
537                  */
538                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
539                         wake_up_locked(&ep->wq);
540                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
541                         pwake++;
542         }
543         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
544
545         mutex_unlock(&ep->mtx);
546
547         /* We have to call this outside the lock */
548         if (pwake)
549                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
550
551         return error;
552 }
553
554 /*
555  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
556  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
557  */
558 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
559 {
560         unsigned long flags;
561         struct file *file = epi->ffd.file;
562
563         /*
564          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
565          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
566          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
567          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
568          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
569          * that will try to get "ep->lock".
570          */
571         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
572
573         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
574         spin_lock(&file->f_lock);
575         if (ep_is_linked(&epi->fllink))
576                 list_del_init(&epi->fllink);
577         spin_unlock(&file->f_lock);
578
579         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
580
581         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
582         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
583                 list_del_init(&epi->rdllink);
584         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
585
586         /* At this point it is safe to free the eventpoll item */
587         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
588
589         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
590
591         return 0;
592 }
593
594 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
595 {
596         struct rb_node *rbp;
597         struct epitem *epi;
598
599         /* We need to release all tasks waiting for these file */
600         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
601                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
602
603         /*
604          * We need to lock this because we could be hit by
605          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
606          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
607          * is on the way to be removed and no one has references to it
608          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
609          * holding "epmutex" is sufficient here.
610          */
611         mutex_lock(&epmutex);
612
613         /*
614          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
615          */
616         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
617                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
618
619                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
620         }
621
622         /*
623          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
624          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
625          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
626          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
627          */
628         while ((rbp = rb_first(&ep->rbr)) != NULL) {
629                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
630                 ep_remove(ep, epi);
631         }
632
633         mutex_unlock(&epmutex);
634         mutex_destroy(&ep->mtx);
635         free_uid(ep->user);
636         kfree(ep);
637 }
638
639 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
640 {
641         struct eventpoll *ep = file->private_data;
642
643         if (ep)
644                 ep_free(ep);
645
646         return 0;
647 }
648
649 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
650                                void *priv)
651 {
652         struct epitem *epi, *tmp;
653
654         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
655                 if (epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL) &
656                     epi->event.events)
657                         return POLLIN | POLLRDNORM;
658                 else {
659                         /*
660                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
661                          * callback, but it's not actually ready, as far as
662                          * caller requested events goes. We can remove it here.
663                          */
664                         list_del_init(&epi->rdllink);
665                 }
666         }
667
668         return 0;
669 }
670
671 static int ep_poll_readyevents_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
672 {
673         return ep_scan_ready_list(priv, ep_read_events_proc, NULL);
674 }
675
676 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
677 {
678         int pollflags;
679         struct eventpoll *ep = file->private_data;
680
681         /* Insert inside our poll wait queue */
682         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
683
684         /*
685          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
686          * the ready list. This need to be done under ep_call_nested()
687          * supervision, since the call to f_op->poll() done on listed files
688          * could re-enter here.
689          */
690         pollflags = ep_call_nested(&poll_readywalk_ncalls, EP_MAX_NESTS,
691                                    ep_poll_readyevents_proc, ep, ep, current);
692
693         return pollflags != -1 ? pollflags : 0;
694 }
695
696 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
697 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
698         .release        = ep_eventpoll_release,
699         .poll           = ep_eventpoll_poll,
700         .llseek         = noop_llseek,
701 };
702
703 /* Fast test to see if the file is an evenpoll file */
704 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
705 {
706         return f->f_op == &eventpoll_fops;
707 }
708
709 /*
710  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
711  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
712  * closed without being removed from the eventpoll interface.
713  */
714 void eventpoll_release_file(struct file *file)
715 {
716         struct list_head *lsthead = &file->f_ep_links;
717         struct eventpoll *ep;
718         struct epitem *epi;
719
720         /*
721          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
722          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
723          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
724          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
725          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
726          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
727          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
728          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
729          * from anywhere but ep_free().
730          *
731          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
732          */
733         mutex_lock(&epmutex);
734
735         while (!list_empty(lsthead)) {
736                 epi = list_first_entry(lsthead, struct epitem, fllink);
737
738                 ep = epi->ep;
739                 list_del_init(&epi->fllink);
740                 mutex_lock(&ep->mtx);
741                 ep_remove(ep, epi);
742                 mutex_unlock(&ep->mtx);
743         }
744
745         mutex_unlock(&epmutex);
746 }
747
748 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
749 {
750         int error;
751         struct user_struct *user;
752         struct eventpoll *ep;
753
754         user = get_current_user();
755         error = -ENOMEM;
756         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
757         if (unlikely(!ep))
758                 goto free_uid;
759
760         spin_lock_init(&ep->lock);
761         mutex_init(&ep->mtx);
762         init_waitqueue_head(&ep->wq);
763         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
764         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
765         ep->rbr = RB_ROOT;
766         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
767         ep->user = user;
768
769         *pep = ep;
770
771         return 0;
772
773 free_uid:
774         free_uid(user);
775         return error;
776 }
777
778 /*
779  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
780  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
781  * "mtx" held.
782  */
783 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
784 {
785         int kcmp;
786         struct rb_node *rbp;
787         struct epitem *epi, *epir = NULL;
788         struct epoll_filefd ffd;
789
790         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
791         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
792                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
793                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
794                 if (kcmp > 0)
795                         rbp = rbp->rb_right;
796                 else if (kcmp < 0)
797                         rbp = rbp->rb_left;
798                 else {
799                         epir = epi;
800                         break;
801                 }
802         }
803
804         return epir;
805 }
806
807 /*
808  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
809  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
810  * have events to report.
811  */
812 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
813 {
814         int pwake = 0;
815         unsigned long flags;
816         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
817         struct eventpoll *ep = epi->ep;
818
819         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
820
821         /*
822          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
823          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
824          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
825          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
826          */
827         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
828                 goto out_unlock;
829
830         /*
831          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
832          * every device reports the events in the "key" parameter of the
833          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
834          * test for "key" != NULL before the event match test.
835          */
836         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
837                 goto out_unlock;
838
839         /*
840          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
841          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
842          * semantics). All the events that happen during that period of time are
843          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
844          */
845         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
846                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
847                         epi->next = ep->ovflist;
848                         ep->ovflist = epi;
849                 }
850                 goto out_unlock;
851         }
852
853         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
854         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink))
855                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
856
857         /*
858          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
859          * wait list.
860          */
861         if (waitqueue_active(&ep->wq))
862                 wake_up_locked(&ep->wq);
863         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
864                 pwake++;
865
866 out_unlock:
867         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
868
869         /* We have to call this outside the lock */
870         if (pwake)
871                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
872
873         return 1;
874 }
875
876 /*
877  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
878  * target file wakeup lists.
879  */
880 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
881                                  poll_table *pt)
882 {
883         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
884         struct eppoll_entry *pwq;
885
886         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
887                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
888                 pwq->whead = whead;
889                 pwq->base = epi;
890                 add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
891                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
892                 epi->nwait++;
893         } else {
894                 /* We have to signal that an error occurred */
895                 epi->nwait = -1;
896         }
897 }
898
899 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
900 {
901         int kcmp;
902         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
903         struct epitem *epic;
904
905         while (*p) {
906                 parent = *p;
907                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
908                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
909                 if (kcmp > 0)
910                         p = &parent->rb_right;
911                 else
912                         p = &parent->rb_left;
913         }
914         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
915         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
916 }
917
918 /*
919  * Must be called with "mtx" held.
920  */
921 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
922                      struct file *tfile, int fd)
923 {
924         int error, revents, pwake = 0;
925         unsigned long flags;
926         long user_watches;
927         struct epitem *epi;
928         struct ep_pqueue epq;
929
930         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
931         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
932                 return -ENOSPC;
933         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
934                 return -ENOMEM;
935
936         /* Item initialization follow here ... */
937         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
938         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
939         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
940         epi->ep = ep;
941         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
942         epi->event = *event;
943         epi->nwait = 0;
944         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
945
946         /* Initialize the poll table using the queue callback */
947         epq.epi = epi;
948         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
949
950         /*
951          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
952          * We can safely use the file* here because its usage count has
953          * been increased by the caller of this function. Note that after
954          * this operation completes, the poll callback can start hitting
955          * the new item.
956          */
957         revents = tfile->f_op->poll(tfile, &epq.pt);
958
959         /*
960          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
961          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
962          * high memory pressure.
963          */
964         error = -ENOMEM;
965         if (epi->nwait < 0)
966                 goto error_unregister;
967
968         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
969         spin_lock(&tfile->f_lock);
970         list_add_tail(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
971         spin_unlock(&tfile->f_lock);
972
973         /*
974          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
975          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
976          */
977         ep_rbtree_insert(ep, epi);
978
979         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
980         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
981
982         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
983         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
984                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
985
986                 /* Notify waiting tasks that events are available */
987                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
988                         wake_up_locked(&ep->wq);
989                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
990                         pwake++;
991         }
992
993         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
994
995         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
996
997         /* We have to call this outside the lock */
998         if (pwake)
999                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1000
1001         return 0;
1002
1003 error_unregister:
1004         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1005
1006         /*
1007          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1008          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1009          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1010          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1011          */
1012         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1013         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1014                 list_del_init(&epi->rdllink);
1015         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1016
1017         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1018
1019         return error;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1024  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1025  */
1026 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1027 {
1028         int pwake = 0;
1029         unsigned int revents;
1030
1031         /*
1032          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1033          * otherwise we might miss an event that happens between the
1034          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1035          */
1036         epi->event.events = event->events;
1037         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1038
1039         /*
1040          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1041          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1042          */
1043         revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL);
1044
1045         /*
1046          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1047          * list, push it inside.
1048          */
1049         if (revents & event->events) {
1050                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1051                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1052                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1053
1054                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1055                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1056                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1057                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1058                                 pwake++;
1059                 }
1060                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1061         }
1062
1063         /* We have to call this outside the lock */
1064         if (pwake)
1065                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1066
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1071                                void *priv)
1072 {
1073         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1074         int eventcnt;
1075         unsigned int revents;
1076         struct epitem *epi;
1077         struct epoll_event __user *uevent;
1078
1079         /*
1080          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1081          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1082          * holding "mtx" during this call.
1083          */
1084         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1085              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1086                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1087
1088                 list_del_init(&epi->rdllink);
1089
1090                 revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL) &
1091                         epi->event.events;
1092
1093                 /*
1094                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1095                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1096                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1097                  * can change the item.
1098                  */
1099                 if (revents) {
1100                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1101                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1102                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1103                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1104                         }
1105                         eventcnt++;
1106                         uevent++;
1107                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1108                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1109                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1110                                 /*
1111                                  * If this file has been added with Level
1112                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1113                                  * the ready list, so that the next call to
1114                                  * epoll_wait() will check again the events
1115                                  * availability. At this point, no one can insert
1116                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1117                                  * callers are locked out by
1118                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1119                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1120                                  */
1121                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1122                         }
1123                 }
1124         }
1125
1126         return eventcnt;
1127 }
1128
1129 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1130                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1131 {
1132         struct ep_send_events_data esed;
1133
1134         esed.maxevents = maxevents;
1135         esed.events = events;
1136
1137         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed);
1138 }
1139
1140 static inline struct timespec ep_set_mstimeout(long ms)
1141 {
1142         struct timespec now, ts = {
1143                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1144                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1145         };
1146
1147         ktime_get_ts(&now);
1148         return timespec_add_safe(now, ts);
1149 }
1150
1151 /**
1152  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1153  *           event buffer.
1154  *
1155  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1156  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1157  *          stored.
1158  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1159  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1160  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1161  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1162  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1163  *           occurred).
1164  *
1165  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1166  *          error code, in case of error.
1167  */
1168 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1169                    int maxevents, long timeout)
1170 {
1171         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1172         unsigned long flags;
1173         long slack = 0;
1174         wait_queue_t wait;
1175         ktime_t expires, *to = NULL;
1176
1177         if (timeout > 0) {
1178                 struct timespec end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1179
1180                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1181                 to = &expires;
1182                 *to = timespec_to_ktime(end_time);
1183         } else if (timeout == 0) {
1184                 /*
1185                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1186                  * caller specified a non blocking operation.
1187                  */
1188                 timed_out = 1;
1189                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1190                 goto check_events;
1191         }
1192
1193 fetch_events:
1194         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1195
1196         if (!ep_events_available(ep)) {
1197                 /*
1198                  * We don't have any available event to return to the caller.
1199                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1200                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1201                  */
1202                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1203                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1204
1205                 for (;;) {
1206                         /*
1207                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1208                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1209                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1210                          */
1211                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1212                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1213                                 break;
1214                         if (signal_pending(current)) {
1215                                 res = -EINTR;
1216                                 break;
1217                         }
1218
1219                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1220                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1221                                 timed_out = 1;
1222
1223                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1224                 }
1225                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1226
1227                 set_current_state(TASK_RUNNING);
1228         }
1229 check_events:
1230         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1231         eavail = ep_events_available(ep);
1232
1233         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1234
1235         /*
1236          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1237          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1238          * more luck.
1239          */
1240         if (!res && eavail &&
1241             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1242                 goto fetch_events;
1243
1244         return res;
1245 }
1246
1247 /**
1248  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1249  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1250  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1251  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1252  *                      result in excessive stack usage).
1253  *
1254  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1255  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1256  *          data structure pointer.
1257  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1258  *
1259  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1260  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1261  */
1262 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1263 {
1264         int error = 0;
1265         struct file *file = priv;
1266         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1267         struct rb_node *rbp;
1268         struct epitem *epi;
1269
1270         mutex_lock(&ep->mtx);
1271         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1272                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1273                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1274                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1275                                                ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1276                                                epi->ffd.file->private_data, current);
1277                         if (error != 0)
1278                                 break;
1279                 }
1280         }
1281         mutex_unlock(&ep->mtx);
1282
1283         return error;
1284 }
1285
1286 /**
1287  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1288  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1289  *                 closed loops or too deep chains.
1290  *
1291  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1292  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1293  *
1294  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1295  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1296  */
1297 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1298 {
1299         return ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1300                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Open an eventpoll file descriptor.
1305  */
1306 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1307 {
1308         int error;
1309         struct eventpoll *ep = NULL;
1310
1311         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1312         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1313
1314         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1315                 return -EINVAL;
1316         /*
1317          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1318          */
1319         error = ep_alloc(&ep);
1320         if (error < 0)
1321                 return error;
1322         /*
1323          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1324          * a file structure and a free file descriptor.
1325          */
1326         error = anon_inode_getfd("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1327                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1328         if (error < 0)
1329                 ep_free(ep);
1330
1331         return error;
1332 }
1333
1334 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1335 {
1336         if (size <= 0)
1337                 return -EINVAL;
1338
1339         return sys_epoll_create1(0);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * The following function implements the controller interface for
1344  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1345  * file descriptors inside the interest set.
1346  */
1347 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1348                 struct epoll_event __user *, event)
1349 {
1350         int error;
1351         int did_lock_epmutex = 0;
1352         struct file *file, *tfile;
1353         struct eventpoll *ep;
1354         struct epitem *epi;
1355         struct epoll_event epds;
1356
1357         error = -EFAULT;
1358         if (ep_op_has_event(op) &&
1359             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
1360                 goto error_return;
1361
1362         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
1363         error = -EBADF;
1364         file = fget(epfd);
1365         if (!file)
1366                 goto error_return;
1367
1368         /* Get the "struct file *" for the target file */
1369         tfile = fget(fd);
1370         if (!tfile)
1371                 goto error_fput;
1372
1373         /* The target file descriptor must support poll */
1374         error = -EPERM;
1375         if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll)
1376                 goto error_tgt_fput;
1377
1378         /*
1379          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
1380          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
1381          * adding an epoll file descriptor inside itself.
1382          */
1383         error = -EINVAL;
1384         if (file == tfile || !is_file_epoll(file))
1385                 goto error_tgt_fput;
1386
1387         /*
1388          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
1389          * our own data structure.
1390          */
1391         ep = file->private_data;
1392
1393         /*
1394          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
1395          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
1396          * better be handled here, than in more critical paths.
1397          *
1398          * We hold epmutex across the loop check and the insert in this case, in
1399          * order to prevent two separate inserts from racing and each doing the
1400          * insert "at the same time" such that ep_loop_check passes on both
1401          * before either one does the insert, thereby creating a cycle.
1402          */
1403         if (unlikely(is_file_epoll(tfile) && op == EPOLL_CTL_ADD)) {
1404                 mutex_lock(&epmutex);
1405                 did_lock_epmutex = 1;
1406                 error = -ELOOP;
1407                 if (ep_loop_check(ep, tfile) != 0)
1408                         goto error_tgt_fput;
1409         }
1410
1411
1412         mutex_lock(&ep->mtx);
1413
1414         /*
1415          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
1416          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
1417          * ep_find() till we release the mutex.
1418          */
1419         epi = ep_find(ep, tfile, fd);
1420
1421         error = -EINVAL;
1422         switch (op) {
1423         case EPOLL_CTL_ADD:
1424                 if (!epi) {
1425                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1426                         error = ep_insert(ep, &epds, tfile, fd);
1427                 } else
1428                         error = -EEXIST;
1429                 break;
1430         case EPOLL_CTL_DEL:
1431                 if (epi)
1432                         error = ep_remove(ep, epi);
1433                 else
1434                         error = -ENOENT;
1435                 break;
1436         case EPOLL_CTL_MOD:
1437                 if (epi) {
1438                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1439                         error = ep_modify(ep, epi, &epds);
1440                 } else
1441                         error = -ENOENT;
1442                 break;
1443         }
1444         mutex_unlock(&ep->mtx);
1445
1446 error_tgt_fput:
1447         if (unlikely(did_lock_epmutex))
1448                 mutex_unlock(&epmutex);
1449
1450         fput(tfile);
1451 error_fput:
1452         fput(file);
1453 error_return:
1454
1455         return error;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
1460  * part of the user space epoll_wait(2).
1461  */
1462 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
1463                 int, maxevents, int, timeout)
1464 {
1465         int error;
1466         struct file *file;
1467         struct eventpoll *ep;
1468
1469         /* The maximum number of event must be greater than zero */
1470         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
1471                 return -EINVAL;
1472
1473         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
1474         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event))) {
1475                 error = -EFAULT;
1476                 goto error_return;
1477         }
1478
1479         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
1480         error = -EBADF;
1481         file = fget(epfd);
1482         if (!file)
1483                 goto error_return;
1484
1485         /*
1486          * We have to check that the file structure underneath the fd
1487          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
1488          */
1489         error = -EINVAL;
1490         if (!is_file_epoll(file))
1491                 goto error_fput;
1492
1493         /*
1494          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
1495          * our own data structure.
1496          */
1497         ep = file->private_data;
1498
1499         /* Time to fish for events ... */
1500         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
1501
1502 error_fput:
1503         fput(file);
1504 error_return:
1505
1506         return error;
1507 }
1508
1509 #ifdef HAVE_SET_RESTORE_SIGMASK
1510
1511 /*
1512  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
1513  * part of the user space epoll_pwait(2).
1514  */
1515 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
1516                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
1517                 size_t, sigsetsize)
1518 {
1519         int error;
1520         sigset_t ksigmask, sigsaved;
1521
1522         /*
1523          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
1524          * we apply it here.
1525          */
1526         if (sigmask) {
1527                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
1528                         return -EINVAL;
1529                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
1530                         return -EFAULT;
1531                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
1532                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
1533         }
1534
1535         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
1536
1537         /*
1538          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
1539          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
1540          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
1541          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
1542          */
1543         if (sigmask) {
1544                 if (error == -EINTR) {
1545                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
1546                                sizeof(sigsaved));
1547                         set_restore_sigmask();
1548                 } else
1549                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
1550         }
1551
1552         return error;
1553 }
1554
1555 #endif /* HAVE_SET_RESTORE_SIGMASK */
1556
1557 static int __init eventpoll_init(void)
1558 {
1559         struct sysinfo si;
1560
1561         si_meminfo(&si);
1562         /*
1563          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
1564          */
1565         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
1566                 EP_ITEM_COST;
1567         BUG_ON(max_user_watches < 0);
1568
1569         /*
1570          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
1571          * inclusion loops checks.
1572          */
1573         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
1574
1575         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
1576         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
1577
1578         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
1579         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
1580
1581         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
1582         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
1583                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
1584
1585         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
1586         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
1587                         sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1588
1589         return 0;
1590 }
1591 fs_initcall(eventpoll_init);