[PATCH] inode-diet: Eliminate i_blksize from the inode structure
[linux-2.6.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c ( Efficent event polling implementation )
3  *  Copyright (C) 2001,...,2006  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/module.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/fs.h>
19 #include <linux/file.h>
20 #include <linux/signal.h>
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/poll.h>
25 #include <linux/smp_lock.h>
26 #include <linux/string.h>
27 #include <linux/list.h>
28 #include <linux/hash.h>
29 #include <linux/spinlock.h>
30 #include <linux/syscalls.h>
31 #include <linux/rwsem.h>
32 #include <linux/rbtree.h>
33 #include <linux/wait.h>
34 #include <linux/eventpoll.h>
35 #include <linux/mount.h>
36 #include <linux/bitops.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/system.h>
40 #include <asm/io.h>
41 #include <asm/mman.h>
42 #include <asm/atomic.h>
43 #include <asm/semaphore.h>
44
45
46 /*
47  * LOCKING:
48  * There are three level of locking required by epoll :
49  *
50  * 1) epmutex (mutex)
51  * 2) ep->sem (rw_semaphore)
52  * 3) ep->lock (rw_lock)
53  *
54  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
55  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
56  * from inside the poll callback, that might be triggered from
57  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
58  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
59  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
60  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
61  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
62  * read-write semaphore (ep->sem). It is acquired on read during
63  * the event transfer loop and in write during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL)
64  * and during eventpoll_release_file(). Then we also need a global
65  * semaphore to serialize eventpoll_release_file() and ep_free().
66  * This semaphore is acquired by ep_free() during the epoll file
67  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
68  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
69  * close()d without a previous call toepoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
70  * It is possible to drop the "ep->sem" and to use the global
71  * semaphore "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
72  * but having "ep->sem" will make the interface more scalable.
73  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
74  * normal operations the epoll private "ep->sem" will guarantee
75  * a greater scalability.
76  */
77
78
79 #define EVENTPOLLFS_MAGIC 0x03111965 /* My birthday should work for this :) */
80
81 #define DEBUG_EPOLL 0
82
83 #if DEBUG_EPOLL > 0
84 #define DPRINTK(x) printk x
85 #define DNPRINTK(n, x) do { if ((n) <= DEBUG_EPOLL) printk x; } while (0)
86 #else /* #if DEBUG_EPOLL > 0 */
87 #define DPRINTK(x) (void) 0
88 #define DNPRINTK(n, x) (void) 0
89 #endif /* #if DEBUG_EPOLL > 0 */
90
91 #define DEBUG_EPI 0
92
93 #if DEBUG_EPI != 0
94 #define EPI_SLAB_DEBUG (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE /* | SLAB_POISON */)
95 #else /* #if DEBUG_EPI != 0 */
96 #define EPI_SLAB_DEBUG 0
97 #endif /* #if DEBUG_EPI != 0 */
98
99 /* Epoll private bits inside the event mask */
100 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLONESHOT | EPOLLET)
101
102 /* Maximum number of poll wake up nests we are allowing */
103 #define EP_MAX_POLLWAKE_NESTS 4
104
105 /* Maximum msec timeout value storeable in a long int */
106 #define EP_MAX_MSTIMEO min(1000ULL * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT / HZ, (LONG_MAX - 999ULL) / HZ)
107
108
109 struct epoll_filefd {
110         struct file *file;
111         int fd;
112 };
113
114 /*
115  * Node that is linked into the "wake_task_list" member of the "struct poll_safewake".
116  * It is used to keep track on all tasks that are currently inside the wake_up() code
117  * to 1) short-circuit the one coming from the same task and same wait queue head
118  * ( loop ) 2) allow a maximum number of epoll descriptors inclusion nesting
119  * 3) let go the ones coming from other tasks.
120  */
121 struct wake_task_node {
122         struct list_head llink;
123         struct task_struct *task;
124         wait_queue_head_t *wq;
125 };
126
127 /*
128  * This is used to implement the safe poll wake up avoiding to reenter
129  * the poll callback from inside wake_up().
130  */
131 struct poll_safewake {
132         struct list_head wake_task_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
138  * structure and rapresent the main data sructure for the eventpoll
139  * interface.
140  */
141 struct eventpoll {
142         /* Protect the this structure access */
143         rwlock_t lock;
144
145         /*
146          * This semaphore is used to ensure that files are not removed
147          * while epoll is using them. This is read-held during the event
148          * collection loop and it is write-held during the file cleanup
149          * path, the epoll file exit code and the ctl operations.
150          */
151         struct rw_semaphore sem;
152
153         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
154         wait_queue_head_t wq;
155
156         /* Wait queue used by file->poll() */
157         wait_queue_head_t poll_wait;
158
159         /* List of ready file descriptors */
160         struct list_head rdllist;
161
162         /* RB-Tree root used to store monitored fd structs */
163         struct rb_root rbr;
164 };
165
166 /* Wait structure used by the poll hooks */
167 struct eppoll_entry {
168         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
169         struct list_head llink;
170
171         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
172         void *base;
173
174         /*
175          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
176          * queue head.
177          */
178         wait_queue_t wait;
179
180         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
181         wait_queue_head_t *whead;
182 };
183
184 /*
185  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
186  * have an entry of this type linked to the hash.
187  */
188 struct epitem {
189         /* RB-Tree node used to link this structure to the eventpoll rb-tree */
190         struct rb_node rbn;
191
192         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
193         struct list_head rdllink;
194
195         /* The file descriptor information this item refers to */
196         struct epoll_filefd ffd;
197
198         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
199         int nwait;
200
201         /* List containing poll wait queues */
202         struct list_head pwqlist;
203
204         /* The "container" of this item */
205         struct eventpoll *ep;
206
207         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
208         struct epoll_event event;
209
210         /*
211          * Used to keep track of the usage count of the structure. This avoids
212          * that the structure will desappear from underneath our processing.
213          */
214         atomic_t usecnt;
215
216         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
217         struct list_head fllink;
218
219         /* List header used to link the item to the transfer list */
220         struct list_head txlink;
221
222         /*
223          * This is used during the collection/transfer of events to userspace
224          * to pin items empty events set.
225          */
226         unsigned int revents;
227 };
228
229 /* Wrapper struct used by poll queueing */
230 struct ep_pqueue {
231         poll_table pt;
232         struct epitem *epi;
233 };
234
235
236
237 static void ep_poll_safewake_init(struct poll_safewake *psw);
238 static void ep_poll_safewake(struct poll_safewake *psw, wait_queue_head_t *wq);
239 static int ep_getfd(int *efd, struct inode **einode, struct file **efile,
240                     struct eventpoll *ep);
241 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep);
242 static void ep_free(struct eventpoll *ep);
243 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd);
244 static void ep_use_epitem(struct epitem *epi);
245 static void ep_release_epitem(struct epitem *epi);
246 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
247                                  poll_table *pt);
248 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi);
249 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
250                      struct file *tfile, int fd);
251 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
252                      struct epoll_event *event);
253 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi);
254 static int ep_unlink(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi);
255 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi);
256 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key);
257 static int ep_eventpoll_close(struct inode *inode, struct file *file);
258 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait);
259 static int ep_collect_ready_items(struct eventpoll *ep,
260                                   struct list_head *txlist, int maxevents);
261 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep, struct list_head *txlist,
262                           struct epoll_event __user *events);
263 static void ep_reinject_items(struct eventpoll *ep, struct list_head *txlist);
264 static int ep_events_transfer(struct eventpoll *ep,
265                               struct epoll_event __user *events,
266                               int maxevents);
267 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
268                    int maxevents, long timeout);
269 static int eventpollfs_delete_dentry(struct dentry *dentry);
270 static struct inode *ep_eventpoll_inode(void);
271 static int eventpollfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
272                               int flags, const char *dev_name,
273                               void *data, struct vfsmount *mnt);
274
275 /*
276  * This semaphore is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
277  */
278 static struct mutex epmutex;
279
280 /* Safe wake up implementation */
281 static struct poll_safewake psw;
282
283 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
284 static kmem_cache_t *epi_cache __read_mostly;
285
286 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
287 static kmem_cache_t *pwq_cache __read_mostly;
288
289 /* Virtual fs used to allocate inodes for eventpoll files */
290 static struct vfsmount *eventpoll_mnt __read_mostly;
291
292 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
293 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
294         .release        = ep_eventpoll_close,
295         .poll           = ep_eventpoll_poll
296 };
297
298 /*
299  * This is used to register the virtual file system from where
300  * eventpoll inodes are allocated.
301  */
302 static struct file_system_type eventpoll_fs_type = {
303         .name           = "eventpollfs",
304         .get_sb         = eventpollfs_get_sb,
305         .kill_sb        = kill_anon_super,
306 };
307
308 /* Very basic directory entry operations for the eventpoll virtual file system */
309 static struct dentry_operations eventpollfs_dentry_operations = {
310         .d_delete       = eventpollfs_delete_dentry,
311 };
312
313
314
315 /* Fast test to see if the file is an evenpoll file */
316 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
317 {
318         return f->f_op == &eventpoll_fops;
319 }
320
321 /* Setup the structure that is used as key for the rb-tree */
322 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
323                               struct file *file, int fd)
324 {
325         ffd->file = file;
326         ffd->fd = fd;
327 }
328
329 /* Compare rb-tree keys */
330 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
331                              struct epoll_filefd *p2)
332 {
333         return (p1->file > p2->file ? +1:
334                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
335 }
336
337 /* Special initialization for the rb-tree node to detect linkage */
338 static inline void ep_rb_initnode(struct rb_node *n)
339 {
340         rb_set_parent(n, n);
341 }
342
343 /* Removes a node from the rb-tree and marks it for a fast is-linked check */
344 static inline void ep_rb_erase(struct rb_node *n, struct rb_root *r)
345 {
346         rb_erase(n, r);
347         rb_set_parent(n, n);
348 }
349
350 /* Fast check to verify that the item is linked to the main rb-tree */
351 static inline int ep_rb_linked(struct rb_node *n)
352 {
353         return rb_parent(n) != n;
354 }
355
356 /*
357  * Remove the item from the list and perform its initialization.
358  * This is useful for us because we can test if the item is linked
359  * using "ep_is_linked(p)".
360  */
361 static inline void ep_list_del(struct list_head *p)
362 {
363         list_del(p);
364         INIT_LIST_HEAD(p);
365 }
366
367 /* Tells us if the item is currently linked */
368 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
369 {
370         return !list_empty(p);
371 }
372
373 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
374 static inline struct epitem * ep_item_from_wait(wait_queue_t *p)
375 {
376         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
377 }
378
379 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
380 static inline struct epitem * ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
381 {
382         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
383 }
384
385 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
386 static inline int ep_op_hash_event(int op)
387 {
388         return op != EPOLL_CTL_DEL;
389 }
390
391 /* Initialize the poll safe wake up structure */
392 static void ep_poll_safewake_init(struct poll_safewake *psw)
393 {
394
395         INIT_LIST_HEAD(&psw->wake_task_list);
396         spin_lock_init(&psw->lock);
397 }
398
399
400 /*
401  * Perform a safe wake up of the poll wait list. The problem is that
402  * with the new callback'd wake up system, it is possible that the
403  * poll callback is reentered from inside the call to wake_up() done
404  * on the poll wait queue head. The rule is that we cannot reenter the
405  * wake up code from the same task more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS times,
406  * and we cannot reenter the same wait queue head at all. This will
407  * enable to have a hierarchy of epoll file descriptor of no more than
408  * EP_MAX_POLLWAKE_NESTS deep. We need the irq version of the spin lock
409  * because this one gets called by the poll callback, that in turn is called
410  * from inside a wake_up(), that might be called from irq context.
411  */
412 static void ep_poll_safewake(struct poll_safewake *psw, wait_queue_head_t *wq)
413 {
414         int wake_nests = 0;
415         unsigned long flags;
416         struct task_struct *this_task = current;
417         struct list_head *lsthead = &psw->wake_task_list, *lnk;
418         struct wake_task_node *tncur;
419         struct wake_task_node tnode;
420
421         spin_lock_irqsave(&psw->lock, flags);
422
423         /* Try to see if the current task is already inside this wakeup call */
424         list_for_each(lnk, lsthead) {
425                 tncur = list_entry(lnk, struct wake_task_node, llink);
426
427                 if (tncur->wq == wq ||
428                     (tncur->task == this_task && ++wake_nests > EP_MAX_POLLWAKE_NESTS)) {
429                         /*
430                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
431                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
432                          */
433                         spin_unlock_irqrestore(&psw->lock, flags);
434                         return;
435                 }
436         }
437
438         /* Add the current task to the list */
439         tnode.task = this_task;
440         tnode.wq = wq;
441         list_add(&tnode.llink, lsthead);
442
443         spin_unlock_irqrestore(&psw->lock, flags);
444
445         /* Do really wake up now */
446         wake_up(wq);
447
448         /* Remove the current task from the list */
449         spin_lock_irqsave(&psw->lock, flags);
450         list_del(&tnode.llink);
451         spin_unlock_irqrestore(&psw->lock, flags);
452 }
453
454
455 /*
456  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
457  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
458  * closed without being removed from the eventpoll interface.
459  */
460 void eventpoll_release_file(struct file *file)
461 {
462         struct list_head *lsthead = &file->f_ep_links;
463         struct eventpoll *ep;
464         struct epitem *epi;
465
466         /*
467          * We don't want to get "file->f_ep_lock" because it is not
468          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
469          * cleanup path, and this means that noone is using this file anymore.
470          * The only hit might come from ep_free() but by holding the semaphore
471          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
472          * "ep->sem" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
473          * from anywhere but ep_free().
474          */
475         mutex_lock(&epmutex);
476
477         while (!list_empty(lsthead)) {
478                 epi = list_entry(lsthead->next, struct epitem, fllink);
479
480                 ep = epi->ep;
481                 ep_list_del(&epi->fllink);
482                 down_write(&ep->sem);
483                 ep_remove(ep, epi);
484                 up_write(&ep->sem);
485         }
486
487         mutex_unlock(&epmutex);
488 }
489
490
491 /*
492  * It opens an eventpoll file descriptor by suggesting a storage of "size"
493  * file descriptors. The size parameter is just an hint about how to size
494  * data structures. It won't prevent the user to store more than "size"
495  * file descriptors inside the epoll interface. It is the kernel part of
496  * the userspace epoll_create(2).
497  */
498 asmlinkage long sys_epoll_create(int size)
499 {
500         int error, fd;
501         struct eventpoll *ep;
502         struct inode *inode;
503         struct file *file;
504
505         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_create(%d)\n",
506                      current, size));
507
508         /*
509          * Sanity check on the size parameter, and create the internal data
510          * structure ( "struct eventpoll" ).
511          */
512         error = -EINVAL;
513         if (size <= 0 || (error = ep_alloc(&ep)) != 0)
514                 goto eexit_1;
515
516         /*
517          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
518          * a file structure, and inode and a free file descriptor.
519          */
520         error = ep_getfd(&fd, &inode, &file, ep);
521         if (error)
522                 goto eexit_2;
523
524         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_create(%d) = %d\n",
525                      current, size, fd));
526
527         return fd;
528
529 eexit_2:
530         ep_free(ep);
531         kfree(ep);
532 eexit_1:
533         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_create(%d) = %d\n",
534                      current, size, error));
535         return error;
536 }
537
538
539 /*
540  * The following function implements the controller interface for
541  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
542  * file descriptors inside the interest set.  It represents
543  * the kernel part of the user space epoll_ctl(2).
544  */
545 asmlinkage long
546 sys_epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event __user *event)
547 {
548         int error;
549         struct file *file, *tfile;
550         struct eventpoll *ep;
551         struct epitem *epi;
552         struct epoll_event epds;
553
554         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_ctl(%d, %d, %d, %p)\n",
555                      current, epfd, op, fd, event));
556
557         error = -EFAULT;
558         if (ep_op_hash_event(op) &&
559             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
560                 goto eexit_1;
561
562         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
563         error = -EBADF;
564         file = fget(epfd);
565         if (!file)
566                 goto eexit_1;
567
568         /* Get the "struct file *" for the target file */
569         tfile = fget(fd);
570         if (!tfile)
571                 goto eexit_2;
572
573         /* The target file descriptor must support poll */
574         error = -EPERM;
575         if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll)
576                 goto eexit_3;
577
578         /*
579          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
580          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
581          * adding an epoll file descriptor inside itself.
582          */
583         error = -EINVAL;
584         if (file == tfile || !is_file_epoll(file))
585                 goto eexit_3;
586
587         /*
588          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
589          * our own data structure.
590          */
591         ep = file->private_data;
592
593         down_write(&ep->sem);
594
595         /* Try to lookup the file inside our hash table */
596         epi = ep_find(ep, tfile, fd);
597
598         error = -EINVAL;
599         switch (op) {
600         case EPOLL_CTL_ADD:
601                 if (!epi) {
602                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
603
604                         error = ep_insert(ep, &epds, tfile, fd);
605                 } else
606                         error = -EEXIST;
607                 break;
608         case EPOLL_CTL_DEL:
609                 if (epi)
610                         error = ep_remove(ep, epi);
611                 else
612                         error = -ENOENT;
613                 break;
614         case EPOLL_CTL_MOD:
615                 if (epi) {
616                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
617                         error = ep_modify(ep, epi, &epds);
618                 } else
619                         error = -ENOENT;
620                 break;
621         }
622
623         /*
624          * The function ep_find() increments the usage count of the structure
625          * so, if this is not NULL, we need to release it.
626          */
627         if (epi)
628                 ep_release_epitem(epi);
629
630         up_write(&ep->sem);
631
632 eexit_3:
633         fput(tfile);
634 eexit_2:
635         fput(file);
636 eexit_1:
637         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_ctl(%d, %d, %d, %p) = %d\n",
638                      current, epfd, op, fd, event, error));
639
640         return error;
641 }
642
643 #define MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
644
645 /*
646  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
647  * part of the user space epoll_wait(2).
648  */
649 asmlinkage long sys_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
650                                int maxevents, int timeout)
651 {
652         int error;
653         struct file *file;
654         struct eventpoll *ep;
655
656         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_wait(%d, %p, %d, %d)\n",
657                      current, epfd, events, maxevents, timeout));
658
659         /* The maximum number of event must be greater than zero */
660         if (maxevents <= 0 || maxevents > MAX_EVENTS)
661                 return -EINVAL;
662
663         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
664         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event))) {
665                 error = -EFAULT;
666                 goto eexit_1;
667         }
668
669         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
670         error = -EBADF;
671         file = fget(epfd);
672         if (!file)
673                 goto eexit_1;
674
675         /*
676          * We have to check that the file structure underneath the fd
677          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
678          */
679         error = -EINVAL;
680         if (!is_file_epoll(file))
681                 goto eexit_2;
682
683         /*
684          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
685          * our own data structure.
686          */
687         ep = file->private_data;
688
689         /* Time to fish for events ... */
690         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
691
692 eexit_2:
693         fput(file);
694 eexit_1:
695         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: sys_epoll_wait(%d, %p, %d, %d) = %d\n",
696                      current, epfd, events, maxevents, timeout, error));
697
698         return error;
699 }
700
701
702 /*
703  * Creates the file descriptor to be used by the epoll interface.
704  */
705 static int ep_getfd(int *efd, struct inode **einode, struct file **efile,
706                     struct eventpoll *ep)
707 {
708         struct qstr this;
709         char name[32];
710         struct dentry *dentry;
711         struct inode *inode;
712         struct file *file;
713         int error, fd;
714
715         /* Get an ready to use file */
716         error = -ENFILE;
717         file = get_empty_filp();
718         if (!file)
719                 goto eexit_1;
720
721         /* Allocates an inode from the eventpoll file system */
722         inode = ep_eventpoll_inode();
723         error = PTR_ERR(inode);
724         if (IS_ERR(inode))
725                 goto eexit_2;
726
727         /* Allocates a free descriptor to plug the file onto */
728         error = get_unused_fd();
729         if (error < 0)
730                 goto eexit_3;
731         fd = error;
732
733         /*
734          * Link the inode to a directory entry by creating a unique name
735          * using the inode number.
736          */
737         error = -ENOMEM;
738         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
739         this.name = name;
740         this.len = strlen(name);
741         this.hash = inode->i_ino;
742         dentry = d_alloc(eventpoll_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
743         if (!dentry)
744                 goto eexit_4;
745         dentry->d_op = &eventpollfs_dentry_operations;
746         d_add(dentry, inode);
747         file->f_vfsmnt = mntget(eventpoll_mnt);
748         file->f_dentry = dentry;
749         file->f_mapping = inode->i_mapping;
750
751         file->f_pos = 0;
752         file->f_flags = O_RDONLY;
753         file->f_op = &eventpoll_fops;
754         file->f_mode = FMODE_READ;
755         file->f_version = 0;
756         file->private_data = ep;
757
758         /* Install the new setup file into the allocated fd. */
759         fd_install(fd, file);
760
761         *efd = fd;
762         *einode = inode;
763         *efile = file;
764         return 0;
765
766 eexit_4:
767         put_unused_fd(fd);
768 eexit_3:
769         iput(inode);
770 eexit_2:
771         put_filp(file);
772 eexit_1:
773         return error;
774 }
775
776
777 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
778 {
779         struct eventpoll *ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
780
781         if (!ep)
782                 return -ENOMEM;
783
784         rwlock_init(&ep->lock);
785         init_rwsem(&ep->sem);
786         init_waitqueue_head(&ep->wq);
787         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
788         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
789         ep->rbr = RB_ROOT;
790
791         *pep = ep;
792
793         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: ep_alloc() ep=%p\n",
794                      current, ep));
795         return 0;
796 }
797
798
799 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
800 {
801         struct rb_node *rbp;
802         struct epitem *epi;
803
804         /* We need to release all tasks waiting for these file */
805         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
806                 ep_poll_safewake(&psw, &ep->poll_wait);
807
808         /*
809          * We need to lock this because we could be hit by
810          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
811          * We do not need to hold "ep->sem" here because the epoll file
812          * is on the way to be removed and no one has references to it
813          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
814          * holding "epmutex" is sufficent here.
815          */
816         mutex_lock(&epmutex);
817
818         /*
819          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
820          */
821         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
822                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
823
824                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
825         }
826
827         /*
828          * Walks through the whole hash by freeing each "struct epitem". At this
829          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
830          * write-holding "sem" we can be sure that no file cleanup code will hit
831          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
832          */
833         while ((rbp = rb_first(&ep->rbr)) != 0) {
834                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
835                 ep_remove(ep, epi);
836         }
837
838         mutex_unlock(&epmutex);
839 }
840
841
842 /*
843  * Search the file inside the eventpoll hash. It add usage count to
844  * the returned item, so the caller must call ep_release_epitem()
845  * after finished using the "struct epitem".
846  */
847 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
848 {
849         int kcmp;
850         unsigned long flags;
851         struct rb_node *rbp;
852         struct epitem *epi, *epir = NULL;
853         struct epoll_filefd ffd;
854
855         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
856         read_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
857         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
858                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
859                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
860                 if (kcmp > 0)
861                         rbp = rbp->rb_right;
862                 else if (kcmp < 0)
863                         rbp = rbp->rb_left;
864                 else {
865                         ep_use_epitem(epi);
866                         epir = epi;
867                         break;
868                 }
869         }
870         read_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
871
872         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: ep_find(%p) -> %p\n",
873                      current, file, epir));
874
875         return epir;
876 }
877
878
879 /*
880  * Increment the usage count of the "struct epitem" making it sure
881  * that the user will have a valid pointer to reference.
882  */
883 static void ep_use_epitem(struct epitem *epi)
884 {
885
886         atomic_inc(&epi->usecnt);
887 }
888
889
890 /*
891  * Decrement ( release ) the usage count by signaling that the user
892  * has finished using the structure. It might lead to freeing the
893  * structure itself if the count goes to zero.
894  */
895 static void ep_release_epitem(struct epitem *epi)
896 {
897
898         if (atomic_dec_and_test(&epi->usecnt))
899                 kmem_cache_free(epi_cache, epi);
900 }
901
902
903 /*
904  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
905  * target file wakeup lists.
906  */
907 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
908                                  poll_table *pt)
909 {
910         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
911         struct eppoll_entry *pwq;
912
913         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, SLAB_KERNEL))) {
914                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
915                 pwq->whead = whead;
916                 pwq->base = epi;
917                 add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
918                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
919                 epi->nwait++;
920         } else {
921                 /* We have to signal that an error occurred */
922                 epi->nwait = -1;
923         }
924 }
925
926
927 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
928 {
929         int kcmp;
930         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
931         struct epitem *epic;
932
933         while (*p) {
934                 parent = *p;
935                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
936                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
937                 if (kcmp > 0)
938                         p = &parent->rb_right;
939                 else
940                         p = &parent->rb_left;
941         }
942         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
943         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
944 }
945
946
947 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
948                      struct file *tfile, int fd)
949 {
950         int error, revents, pwake = 0;
951         unsigned long flags;
952         struct epitem *epi;
953         struct ep_pqueue epq;
954
955         error = -ENOMEM;
956         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, SLAB_KERNEL)))
957                 goto eexit_1;
958
959         /* Item initialization follow here ... */
960         ep_rb_initnode(&epi->rbn);
961         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
962         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
963         INIT_LIST_HEAD(&epi->txlink);
964         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
965         epi->ep = ep;
966         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
967         epi->event = *event;
968         atomic_set(&epi->usecnt, 1);
969         epi->nwait = 0;
970
971         /* Initialize the poll table using the queue callback */
972         epq.epi = epi;
973         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
974
975         /*
976          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
977          * We can safely use the file* here because its usage count has
978          * been increased by the caller of this function.
979          */
980         revents = tfile->f_op->poll(tfile, &epq.pt);
981
982         /*
983          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
984          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
985          * high memory pressure.
986          */
987         if (epi->nwait < 0)
988                 goto eexit_2;
989
990         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
991         spin_lock(&tfile->f_ep_lock);
992         list_add_tail(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
993         spin_unlock(&tfile->f_ep_lock);
994
995         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
996         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
997
998         /* Add the current item to the rb-tree */
999         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1000
1001         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1002         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1003                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1004
1005                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1006                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1007                         __wake_up_locked(&ep->wq, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE);
1008                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1009                         pwake++;
1010         }
1011
1012         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1013
1014         /* We have to call this outside the lock */
1015         if (pwake)
1016                 ep_poll_safewake(&psw, &ep->poll_wait);
1017
1018         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: ep_insert(%p, %p, %d)\n",
1019                      current, ep, tfile, fd));
1020
1021         return 0;
1022
1023 eexit_2:
1024         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1025
1026         /*
1027          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1028          * allocated wait queue.
1029          */
1030         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1031         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1032                 ep_list_del(&epi->rdllink);
1033         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1034
1035         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1036 eexit_1:
1037         return error;
1038 }
1039
1040
1041 /*
1042  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1043  * has a match in the current file status.
1044  */
1045 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1046 {
1047         int pwake = 0;
1048         unsigned int revents;
1049         unsigned long flags;
1050
1051         /*
1052          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll(), otherwise
1053          * a potential race might occur. In fact if we do this operation inside
1054          * the lock, an event might happen between the f_op->poll() call and the
1055          * new event set registering.
1056          */
1057         epi->event.events = event->events;
1058
1059         /*
1060          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1061          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1062          */
1063         revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL);
1064
1065         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1066
1067         /* Copy the data member from inside the lock */
1068         epi->event.data = event->data;
1069
1070         /*
1071          * If the item is not linked to the hash it means that it's on its
1072          * way toward the removal. Do nothing in this case.
1073          */
1074         if (ep_rb_linked(&epi->rbn)) {
1075                 /*
1076                  * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1077                  * list, push it inside. If the item is not "hot" and it is currently
1078                  * registered inside the ready list, unlink it.
1079                  */
1080                 if (revents & event->events) {
1081                         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1082                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1083
1084                                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1085                                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1086                                         __wake_up_locked(&ep->wq, TASK_UNINTERRUPTIBLE |
1087                                                          TASK_INTERRUPTIBLE);
1088                                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1089                                         pwake++;
1090                         }
1091                 }
1092         }
1093
1094         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1095
1096         /* We have to call this outside the lock */
1097         if (pwake)
1098                 ep_poll_safewake(&psw, &ep->poll_wait);
1099
1100         return 0;
1101 }
1102
1103
1104 /*
1105  * This function unregister poll callbacks from the associated file descriptor.
1106  * Since this must be called without holding "ep->lock" the atomic exchange trick
1107  * will protect us from multiple unregister.
1108  */
1109 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1110 {
1111         int nwait;
1112         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
1113         struct eppoll_entry *pwq;
1114
1115         /* This is called without locks, so we need the atomic exchange */
1116         nwait = xchg(&epi->nwait, 0);
1117
1118         if (nwait) {
1119                 while (!list_empty(lsthead)) {
1120                         pwq = list_entry(lsthead->next, struct eppoll_entry, llink);
1121
1122                         ep_list_del(&pwq->llink);
1123                         remove_wait_queue(pwq->whead, &pwq->wait);
1124                         kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
1125                 }
1126         }
1127 }
1128
1129
1130 /*
1131  * Unlink the "struct epitem" from all places it might have been hooked up.
1132  * This function must be called with write IRQ lock on "ep->lock".
1133  */
1134 static int ep_unlink(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1135 {
1136         int error;
1137
1138         /*
1139          * It can happen that this one is called for an item already unlinked.
1140          * The check protect us from doing a double unlink ( crash ).
1141          */
1142         error = -ENOENT;
1143         if (!ep_rb_linked(&epi->rbn))
1144                 goto eexit_1;
1145
1146         /*
1147          * Clear the event mask for the unlinked item. This will avoid item
1148          * notifications to be sent after the unlink operation from inside
1149          * the kernel->userspace event transfer loop.
1150          */
1151         epi->event.events = 0;
1152
1153         /*
1154          * At this point is safe to do the job, unlink the item from our rb-tree.
1155          * This operation togheter with the above check closes the door to
1156          * double unlinks.
1157          */
1158         ep_rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
1159
1160         /*
1161          * If the item we are going to remove is inside the ready file descriptors
1162          * we want to remove it from this list to avoid stale events.
1163          */
1164         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1165                 ep_list_del(&epi->rdllink);
1166
1167         error = 0;
1168 eexit_1:
1169
1170         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: ep_unlink(%p, %p) = %d\n",
1171                      current, ep, epi->ffd.file, error));
1172
1173         return error;
1174 }
1175
1176
1177 /*
1178  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll hash and deallocates
1179  * all the associated resources.
1180  */
1181 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1182 {
1183         int error;
1184         unsigned long flags;
1185         struct file *file = epi->ffd.file;
1186
1187         /*
1188          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
1189          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
1190          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
1191          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
1192          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
1193          * that will try to get "ep->lock".
1194          */
1195         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1196
1197         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
1198         spin_lock(&file->f_ep_lock);
1199         if (ep_is_linked(&epi->fllink))
1200                 ep_list_del(&epi->fllink);
1201         spin_unlock(&file->f_ep_lock);
1202
1203         /* We need to acquire the write IRQ lock before calling ep_unlink() */
1204         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1205
1206         /* Really unlink the item from the hash */
1207         error = ep_unlink(ep, epi);
1208
1209         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1210
1211         if (error)
1212                 goto eexit_1;
1213
1214         /* At this point it is safe to free the eventpoll item */
1215         ep_release_epitem(epi);
1216
1217         error = 0;
1218 eexit_1:
1219         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: ep_remove(%p, %p) = %d\n",
1220                      current, ep, file, error));
1221
1222         return error;
1223 }
1224
1225
1226 /*
1227  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1228  * machanism. It is called by the stored file descriptors when they
1229  * have events to report.
1230  */
1231 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1232 {
1233         int pwake = 0;
1234         unsigned long flags;
1235         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1236         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1237
1238         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: poll_callback(%p) epi=%p ep=%p\n",
1239                      current, epi->ffd.file, epi, ep));
1240
1241         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1242
1243         /*
1244          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1245          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1246          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1247          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1248          */
1249         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1250                 goto is_disabled;
1251
1252         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1253         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1254                 goto is_linked;
1255
1256         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1257
1258 is_linked:
1259         /*
1260          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1261          * wait list.
1262          */
1263         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1264                 __wake_up_locked(&ep->wq, TASK_UNINTERRUPTIBLE |
1265                                  TASK_INTERRUPTIBLE);
1266         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1267                 pwake++;
1268
1269 is_disabled:
1270         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1271
1272         /* We have to call this outside the lock */
1273         if (pwake)
1274                 ep_poll_safewake(&psw, &ep->poll_wait);
1275
1276         return 1;
1277 }
1278
1279
1280 static int ep_eventpoll_close(struct inode *inode, struct file *file)
1281 {
1282         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1283
1284         if (ep) {
1285                 ep_free(ep);
1286                 kfree(ep);
1287         }
1288
1289         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: close() ep=%p\n", current, ep));
1290         return 0;
1291 }
1292
1293
1294 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1295 {
1296         unsigned int pollflags = 0;
1297         unsigned long flags;
1298         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1299
1300         /* Insert inside our poll wait queue */
1301         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
1302
1303         /* Check our condition */
1304         read_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1305         if (!list_empty(&ep->rdllist))
1306                 pollflags = POLLIN | POLLRDNORM;
1307         read_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1308
1309         return pollflags;
1310 }
1311
1312
1313 /*
1314  * Since we have to release the lock during the __copy_to_user() operation and
1315  * during the f_op->poll() call, we try to collect the maximum number of items
1316  * by reducing the irqlock/irqunlock switching rate.
1317  */
1318 static int ep_collect_ready_items(struct eventpoll *ep, struct list_head *txlist, int maxevents)
1319 {
1320         int nepi;
1321         unsigned long flags;
1322         struct list_head *lsthead = &ep->rdllist, *lnk;
1323         struct epitem *epi;
1324
1325         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1326
1327         for (nepi = 0, lnk = lsthead->next; lnk != lsthead && nepi < maxevents;) {
1328                 epi = list_entry(lnk, struct epitem, rdllink);
1329
1330                 lnk = lnk->next;
1331
1332                 /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1333                 if (!ep_is_linked(&epi->txlink)) {
1334                         /*
1335                          * This is initialized in this way so that the default
1336                          * behaviour of the reinjecting code will be to push back
1337                          * the item inside the ready list.
1338                          */
1339                         epi->revents = epi->event.events;
1340
1341                         /* Link the ready item into the transfer list */
1342                         list_add(&epi->txlink, txlist);
1343                         nepi++;
1344
1345                         /*
1346                          * Unlink the item from the ready list.
1347                          */
1348                         ep_list_del(&epi->rdllink);
1349                 }
1350         }
1351
1352         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1353
1354         return nepi;
1355 }
1356
1357
1358 /*
1359  * This function is called without holding the "ep->lock" since the call to
1360  * __copy_to_user() might sleep, and also f_op->poll() might reenable the IRQ
1361  * because of the way poll() is traditionally implemented in Linux.
1362  */
1363 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep, struct list_head *txlist,
1364                           struct epoll_event __user *events)
1365 {
1366         int eventcnt = 0;
1367         unsigned int revents;
1368         struct list_head *lnk;
1369         struct epitem *epi;
1370
1371         /*
1372          * We can loop without lock because this is a task private list.
1373          * The test done during the collection loop will guarantee us that
1374          * another task will not try to collect this file. Also, items
1375          * cannot vanish during the loop because we are holding "sem".
1376          */
1377         list_for_each(lnk, txlist) {
1378                 epi = list_entry(lnk, struct epitem, txlink);
1379
1380                 /*
1381                  * Get the ready file event set. We can safely use the file
1382                  * because we are holding the "sem" in read and this will
1383                  * guarantee that both the file and the item will not vanish.
1384                  */
1385                 revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL);
1386
1387                 /*
1388                  * Set the return event set for the current file descriptor.
1389                  * Note that only the task task was successfully able to link
1390                  * the item to its "txlist" will write this field.
1391                  */
1392                 epi->revents = revents & epi->event.events;
1393
1394                 if (epi->revents) {
1395                         if (__put_user(epi->revents,
1396                                        &events[eventcnt].events) ||
1397                             __put_user(epi->event.data,
1398                                        &events[eventcnt].data))
1399                                 return -EFAULT;
1400                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1401                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1402                         eventcnt++;
1403                 }
1404         }
1405         return eventcnt;
1406 }
1407
1408
1409 /*
1410  * Walk through the transfer list we collected with ep_collect_ready_items()
1411  * and, if 1) the item is still "alive" 2) its event set is not empty 3) it's
1412  * not already linked, links it to the ready list. Same as above, we are holding
1413  * "sem" so items cannot vanish underneath our nose.
1414  */
1415 static void ep_reinject_items(struct eventpoll *ep, struct list_head *txlist)
1416 {
1417         int ricnt = 0, pwake = 0;
1418         unsigned long flags;
1419         struct epitem *epi;
1420
1421         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1422
1423         while (!list_empty(txlist)) {
1424                 epi = list_entry(txlist->next, struct epitem, txlink);
1425
1426                 /* Unlink the current item from the transfer list */
1427                 ep_list_del(&epi->txlink);
1428
1429                 /*
1430                  * If the item is no more linked to the interest set, we don't
1431                  * have to push it inside the ready list because the following
1432                  * ep_release_epitem() is going to drop it. Also, if the current
1433                  * item is set to have an Edge Triggered behaviour, we don't have
1434                  * to push it back either.
1435                  */
1436                 if (ep_rb_linked(&epi->rbn) && !(epi->event.events & EPOLLET) &&
1437                     (epi->revents & epi->event.events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1438                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1439                         ricnt++;
1440                 }
1441         }
1442
1443         if (ricnt) {
1444                 /*
1445                  * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1446                  * wait list.
1447                  */
1448                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1449                         __wake_up_locked(&ep->wq, TASK_UNINTERRUPTIBLE |
1450                                          TASK_INTERRUPTIBLE);
1451                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1452                         pwake++;
1453         }
1454
1455         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1456
1457         /* We have to call this outside the lock */
1458         if (pwake)
1459                 ep_poll_safewake(&psw, &ep->poll_wait);
1460 }
1461
1462
1463 /*
1464  * Perform the transfer of events to user space.
1465  */
1466 static int ep_events_transfer(struct eventpoll *ep,
1467                               struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1468 {
1469         int eventcnt = 0;
1470         struct list_head txlist;
1471
1472         INIT_LIST_HEAD(&txlist);
1473
1474         /*
1475          * We need to lock this because we could be hit by
1476          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
1477          */
1478         down_read(&ep->sem);
1479
1480         /* Collect/extract ready items */
1481         if (ep_collect_ready_items(ep, &txlist, maxevents) > 0) {
1482                 /* Build result set in userspace */
1483                 eventcnt = ep_send_events(ep, &txlist, events);
1484
1485                 /* Reinject ready items into the ready list */
1486                 ep_reinject_items(ep, &txlist);
1487         }
1488
1489         up_read(&ep->sem);
1490
1491         return eventcnt;
1492 }
1493
1494
1495 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1496                    int maxevents, long timeout)
1497 {
1498         int res, eavail;
1499         unsigned long flags;
1500         long jtimeout;
1501         wait_queue_t wait;
1502
1503         /*
1504          * Calculate the timeout by checking for the "infinite" value ( -1 )
1505          * and the overflow condition. The passed timeout is in milliseconds,
1506          * that why (t * HZ) / 1000.
1507          */
1508         jtimeout = (timeout < 0 || timeout >= EP_MAX_MSTIMEO) ?
1509                 MAX_SCHEDULE_TIMEOUT : (timeout * HZ + 999) / 1000;
1510
1511 retry:
1512         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1513
1514         res = 0;
1515         if (list_empty(&ep->rdllist)) {
1516                 /*
1517                  * We don't have any available event to return to the caller.
1518                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1519                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1520                  */
1521                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1522                 __add_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1523
1524                 for (;;) {
1525                         /*
1526                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1527                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1528                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1529                          */
1530                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1531                         if (!list_empty(&ep->rdllist) || !jtimeout)
1532                                 break;
1533                         if (signal_pending(current)) {
1534                                 res = -EINTR;
1535                                 break;
1536                         }
1537
1538                         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1539                         jtimeout = schedule_timeout(jtimeout);
1540                         write_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1541                 }
1542                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1543
1544                 set_current_state(TASK_RUNNING);
1545         }
1546
1547         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1548         eavail = !list_empty(&ep->rdllist);
1549
1550         write_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1551
1552         /*
1553          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1554          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1555          * more luck.
1556          */
1557         if (!res && eavail &&
1558             !(res = ep_events_transfer(ep, events, maxevents)) && jtimeout)
1559                 goto retry;
1560
1561         return res;
1562 }
1563
1564
1565 static int eventpollfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
1566 {
1567
1568         return 1;
1569 }
1570
1571
1572 static struct inode *ep_eventpoll_inode(void)
1573 {
1574         int error = -ENOMEM;
1575         struct inode *inode = new_inode(eventpoll_mnt->mnt_sb);
1576
1577         if (!inode)
1578                 goto eexit_1;
1579
1580         inode->i_fop = &eventpoll_fops;
1581
1582         /*
1583          * Mark the inode dirty from the very beginning,
1584          * that way it will never be moved to the dirty
1585          * list because mark_inode_dirty() will think
1586          * that it already _is_ on the dirty list.
1587          */
1588         inode->i_state = I_DIRTY;
1589         inode->i_mode = S_IRUSR | S_IWUSR;
1590         inode->i_uid = current->fsuid;
1591         inode->i_gid = current->fsgid;
1592         inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
1593         return inode;
1594
1595 eexit_1:
1596         return ERR_PTR(error);
1597 }
1598
1599
1600 static int
1601 eventpollfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags,
1602                    const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
1603 {
1604         return get_sb_pseudo(fs_type, "eventpoll:", NULL, EVENTPOLLFS_MAGIC,
1605                              mnt);
1606 }
1607
1608
1609 static int __init eventpoll_init(void)
1610 {
1611         int error;
1612
1613         mutex_init(&epmutex);
1614
1615         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
1616         ep_poll_safewake_init(&psw);
1617
1618         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
1619         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
1620                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|EPI_SLAB_DEBUG|SLAB_PANIC,
1621                         NULL, NULL);
1622
1623         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
1624         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
1625                         sizeof(struct eppoll_entry), 0,
1626                         EPI_SLAB_DEBUG|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1627
1628         /*
1629          * Register the virtual file system that will be the source of inodes
1630          * for the eventpoll files
1631          */
1632         error = register_filesystem(&eventpoll_fs_type);
1633         if (error)
1634                 goto epanic;
1635
1636         /* Mount the above commented virtual file system */
1637         eventpoll_mnt = kern_mount(&eventpoll_fs_type);
1638         error = PTR_ERR(eventpoll_mnt);
1639         if (IS_ERR(eventpoll_mnt))
1640                 goto epanic;
1641
1642         DNPRINTK(3, (KERN_INFO "[%p] eventpoll: successfully initialized.\n",
1643                         current));
1644         return 0;
1645
1646 epanic:
1647         panic("eventpoll_init() failed\n");
1648 }
1649
1650
1651 static void __exit eventpoll_exit(void)
1652 {
1653         /* Undo all operations done inside eventpoll_init() */
1654         unregister_filesystem(&eventpoll_fs_type);
1655         mntput(eventpoll_mnt);
1656         kmem_cache_destroy(pwq_cache);
1657         kmem_cache_destroy(epi_cache);
1658 }
1659
1660 module_init(eventpoll_init);
1661 module_exit(eventpoll_exit);
1662
1663 MODULE_LICENSE("GPL");