IPC: make struct ipc_ids static in ipc_namespace
[linux-2.6.git] / ipc / sem.c
1 /*
2  * linux/ipc/sem.c
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
5  *
6  * IMPLEMENTATION NOTES ON CODE REWRITE (Eric Schenk, January 1995):
7  * This code underwent a massive rewrite in order to solve some problems
8  * with the original code. In particular the original code failed to
9  * wake up processes that were waiting for semval to go to 0 if the
10  * value went to 0 and was then incremented rapidly enough. In solving
11  * this problem I have also modified the implementation so that it
12  * processes pending operations in a FIFO manner, thus give a guarantee
13  * that processes waiting for a lock on the semaphore won't starve
14  * unless another locking process fails to unlock.
15  * In addition the following two changes in behavior have been introduced:
16  * - The original implementation of semop returned the value
17  *   last semaphore element examined on success. This does not
18  *   match the manual page specifications, and effectively
19  *   allows the user to read the semaphore even if they do not
20  *   have read permissions. The implementation now returns 0
21  *   on success as stated in the manual page.
22  * - There is some confusion over whether the set of undo adjustments
23  *   to be performed at exit should be done in an atomic manner.
24  *   That is, if we are attempting to decrement the semval should we queue
25  *   up and wait until we can do so legally?
26  *   The original implementation attempted to do this.
27  *   The current implementation does not do so. This is because I don't
28  *   think it is the right thing (TM) to do, and because I couldn't
29  *   see a clean way to get the old behavior with the new design.
30  *   The POSIX standard and SVID should be consulted to determine
31  *   what behavior is mandated.
32  *
33  * Further notes on refinement (Christoph Rohland, December 1998):
34  * - The POSIX standard says, that the undo adjustments simply should
35  *   redo. So the current implementation is o.K.
36  * - The previous code had two flaws:
37  *   1) It actively gave the semaphore to the next waiting process
38  *      sleeping on the semaphore. Since this process did not have the
39  *      cpu this led to many unnecessary context switches and bad
40  *      performance. Now we only check which process should be able to
41  *      get the semaphore and if this process wants to reduce some
42  *      semaphore value we simply wake it up without doing the
43  *      operation. So it has to try to get it later. Thus e.g. the
44  *      running process may reacquire the semaphore during the current
45  *      time slice. If it only waits for zero or increases the semaphore,
46  *      we do the operation in advance and wake it up.
47  *   2) It did not wake up all zero waiting processes. We try to do
48  *      better but only get the semops right which only wait for zero or
49  *      increase. If there are decrement operations in the operations
50  *      array we do the same as before.
51  *
52  * With the incarnation of O(1) scheduler, it becomes unnecessary to perform
53  * check/retry algorithm for waking up blocked processes as the new scheduler
54  * is better at handling thread switch than the old one.
55  *
56  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
57  *
58  * SMP-threaded, sysctl's added
59  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
60  * Enforced range limit on SEM_UNDO
61  * (c) 2001 Red Hat Inc <alan@redhat.com>
62  * Lockless wakeup
63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
64  *
65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
67  *
68  * namespaces support
69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/rwsem.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/ipc_namespace.h>
86
87 #include <asm/uaccess.h>
88 #include "util.h"
89
90 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
91
92 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
93 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
94 #define sem_buildid(id, seq)    ipc_buildid(id, seq)
95
96 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
97 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct sem_array *);
98 #ifdef CONFIG_PROC_FS
99 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
100 #endif
101
102 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
103 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
104
105 /*
106  * linked list protection:
107  *      sem_undo.id_next,
108  *      sem_array.sem_pending{,last},
109  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
110  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
111  *      
112  */
113
114 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
115 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
116 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
117 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
118
119 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
120 {
121         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
122         ns->sc_semmns = SEMMNS;
123         ns->sc_semopm = SEMOPM;
124         ns->sc_semmni = SEMMNI;
125         ns->used_sems = 0;
126         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
127 }
128
129 #ifdef CONFIG_IPC_NS
130 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
131 {
132         struct sem_array *sma;
133         struct kern_ipc_perm *perm;
134         int next_id;
135         int total, in_use;
136
137         down_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
138
139         in_use = sem_ids(ns).in_use;
140
141         for (total = 0, next_id = 0; total < in_use; next_id++) {
142                 perm = idr_find(&sem_ids(ns).ipcs_idr, next_id);
143                 if (perm == NULL)
144                         continue;
145                 ipc_lock_by_ptr(perm);
146                 sma = container_of(perm, struct sem_array, sem_perm);
147                 freeary(ns, sma);
148                 total++;
149         }
150         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
151 }
152 #endif
153
154 void __init sem_init (void)
155 {
156         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
157         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
158                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
159                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
160 }
161
162 /*
163  * This routine is called in the paths where the rw_mutex is held to protect
164  * access to the idr tree.
165  */
166 static inline struct sem_array *sem_lock_check_down(struct ipc_namespace *ns,
167                                                 int id)
168 {
169         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check_down(&sem_ids(ns), id);
170
171         if (IS_ERR(ipcp))
172                 return (struct sem_array *)ipcp;
173
174         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
175 }
176
177 /*
178  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
179  * is not held.
180  */
181 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
182 {
183         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
184
185         if (IS_ERR(ipcp))
186                 return (struct sem_array *)ipcp;
187
188         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
189 }
190
191 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
192                                                 int id)
193 {
194         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
195
196         if (IS_ERR(ipcp))
197                 return (struct sem_array *)ipcp;
198
199         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
200 }
201
202 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
203 {
204         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
205 }
206
207 /*
208  * Lockless wakeup algorithm:
209  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
210  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
211  * - wakeup is performed by
212  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
213  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
214  *        This is the notification for the blocked thread that a
215  *        result value is imminent.
216  *      * call wake_up_process
217  *      * set queue.status to the final value.
218  * - the previously blocked thread checks queue.status:
219  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
220  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
221  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
222  *        performing any operation on the sem array.
223  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
224  *
225  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
226  * races:
227  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
228  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
229  *   before update_queue had a chance to set queue.status
230  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
231  *   blocked process is woken up by a signal between writing
232  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
233  *   process could return from semtimedop and die by calling
234  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
235  *   will oops, because the task structure is already invalid.
236  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
237  *
238  */
239 #define IN_WAKEUP       1
240
241 /**
242  * newary - Create a new semaphore set
243  * @ns: namespace
244  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
245  *
246  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
247  */
248
249 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
250 {
251         int id;
252         int retval;
253         struct sem_array *sma;
254         int size;
255         key_t key = params->key;
256         int nsems = params->u.nsems;
257         int semflg = params->flg;
258
259         if (!nsems)
260                 return -EINVAL;
261         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
262                 return -ENOSPC;
263
264         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
265         sma = ipc_rcu_alloc(size);
266         if (!sma) {
267                 return -ENOMEM;
268         }
269         memset (sma, 0, size);
270
271         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
272         sma->sem_perm.key = key;
273
274         sma->sem_perm.security = NULL;
275         retval = security_sem_alloc(sma);
276         if (retval) {
277                 ipc_rcu_putref(sma);
278                 return retval;
279         }
280
281         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
282         if (id < 0) {
283                 security_sem_free(sma);
284                 ipc_rcu_putref(sma);
285                 return id;
286         }
287         ns->used_sems += nsems;
288
289         sma->sem_perm.id = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
290         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
291         /* sma->sem_pending = NULL; */
292         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
293         /* sma->undo = NULL; */
294         sma->sem_nsems = nsems;
295         sma->sem_ctime = get_seconds();
296         sem_unlock(sma);
297
298         return sma->sem_perm.id;
299 }
300
301
302 /*
303  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
304  */
305 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
306 {
307         struct sem_array *sma;
308
309         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
310         return security_sem_associate(sma, semflg);
311 }
312
313 /*
314  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
315  */
316 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
317                                 struct ipc_params *params)
318 {
319         struct sem_array *sma;
320
321         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
322         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
323                 return -EINVAL;
324
325         return 0;
326 }
327
328 asmlinkage long sys_semget(key_t key, int nsems, int semflg)
329 {
330         struct ipc_namespace *ns;
331         struct ipc_ops sem_ops;
332         struct ipc_params sem_params;
333
334         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
335
336         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
337                 return -EINVAL;
338
339         sem_ops.getnew = newary;
340         sem_ops.associate = sem_security;
341         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
342
343         sem_params.key = key;
344         sem_params.flg = semflg;
345         sem_params.u.nsems = nsems;
346
347         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
348 }
349
350 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
351  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
352  */
353 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
354                                     struct sem_queue * q)
355 {
356         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
357         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
358 }
359
360 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
361                                      struct sem_queue * q)
362 {
363         q->next = sma->sem_pending;
364         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
365         if (q->next)
366                 q->next->prev = &q->next;
367         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
368                 sma->sem_pending_last = &q->next;
369 }
370
371 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
372                                       struct sem_queue * q)
373 {
374         *(q->prev) = q->next;
375         if (q->next)
376                 q->next->prev = q->prev;
377         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
378                 sma->sem_pending_last = q->prev;
379         q->prev = NULL; /* mark as removed */
380 }
381
382 /*
383  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
384  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
385  */
386
387 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
388                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
389 {
390         int result, sem_op;
391         struct sembuf *sop;
392         struct sem * curr;
393
394         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
395                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
396                 sem_op = sop->sem_op;
397                 result = curr->semval;
398   
399                 if (!sem_op && result)
400                         goto would_block;
401
402                 result += sem_op;
403                 if (result < 0)
404                         goto would_block;
405                 if (result > SEMVMX)
406                         goto out_of_range;
407                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
408                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
409                         /*
410                          *      Exceeding the undo range is an error.
411                          */
412                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
413                                 goto out_of_range;
414                 }
415                 curr->semval = result;
416         }
417
418         sop--;
419         while (sop >= sops) {
420                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
421                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
422                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
423                 sop--;
424         }
425         
426         sma->sem_otime = get_seconds();
427         return 0;
428
429 out_of_range:
430         result = -ERANGE;
431         goto undo;
432
433 would_block:
434         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
435                 result = -EAGAIN;
436         else
437                 result = 1;
438
439 undo:
440         sop--;
441         while (sop >= sops) {
442                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
443                 sop--;
444         }
445
446         return result;
447 }
448
449 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
450  * looking for tasks that can be completed.
451  */
452 static void update_queue (struct sem_array * sma)
453 {
454         int error;
455         struct sem_queue * q;
456
457         q = sma->sem_pending;
458         while(q) {
459                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
460                                          q->undo, q->pid);
461
462                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
463                 if (error <= 0) {
464                         struct sem_queue *n;
465                         remove_from_queue(sma,q);
466                         q->status = IN_WAKEUP;
467                         /*
468                          * Continue scanning. The next operation
469                          * that must be checked depends on the type of the
470                          * completed operation:
471                          * - if the operation modified the array, then
472                          *   restart from the head of the queue and
473                          *   check for threads that might be waiting
474                          *   for semaphore values to become 0.
475                          * - if the operation didn't modify the array,
476                          *   then just continue.
477                          */
478                         if (q->alter)
479                                 n = sma->sem_pending;
480                         else
481                                 n = q->next;
482                         wake_up_process(q->sleeper);
483                         /* hands-off: q will disappear immediately after
484                          * writing q->status.
485                          */
486                         smp_wmb();
487                         q->status = error;
488                         q = n;
489                 } else {
490                         q = q->next;
491                 }
492         }
493 }
494
495 /* The following counts are associated to each semaphore:
496  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
497  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
498  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
499  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
500  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
501  * The counts we return here are a rough approximation, but still
502  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
503  */
504 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
505 {
506         int semncnt;
507         struct sem_queue * q;
508
509         semncnt = 0;
510         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
511                 struct sembuf * sops = q->sops;
512                 int nsops = q->nsops;
513                 int i;
514                 for (i = 0; i < nsops; i++)
515                         if (sops[i].sem_num == semnum
516                             && (sops[i].sem_op < 0)
517                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
518                                 semncnt++;
519         }
520         return semncnt;
521 }
522 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
523 {
524         int semzcnt;
525         struct sem_queue * q;
526
527         semzcnt = 0;
528         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
529                 struct sembuf * sops = q->sops;
530                 int nsops = q->nsops;
531                 int i;
532                 for (i = 0; i < nsops; i++)
533                         if (sops[i].sem_num == semnum
534                             && (sops[i].sem_op == 0)
535                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
536                                 semzcnt++;
537         }
538         return semzcnt;
539 }
540
541 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
542  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
543  * remains locked on exit.
544  */
545 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *sma)
546 {
547         struct sem_undo *un;
548         struct sem_queue *q;
549
550         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
551          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
552          * or during the next semop.)
553          */
554         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
555                 un->semid = -1;
556
557         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
558         q = sma->sem_pending;
559         while(q) {
560                 struct sem_queue *n;
561                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
562                 q->prev = NULL;
563                 n = q->next;
564                 q->status = IN_WAKEUP;
565                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
566                 smp_wmb();
567                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
568                 q = n;
569         }
570
571         /* Remove the semaphore set from the IDR */
572         sem_rmid(ns, sma);
573         sem_unlock(sma);
574
575         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
576         security_sem_free(sma);
577         ipc_rcu_putref(sma);
578 }
579
580 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
581 {
582         switch(version) {
583         case IPC_64:
584                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
585         case IPC_OLD:
586             {
587                 struct semid_ds out;
588
589                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
590
591                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
592                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
593                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
594
595                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
596             }
597         default:
598                 return -EINVAL;
599         }
600 }
601
602 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
603                          int cmd, int version, union semun arg)
604 {
605         int err = -EINVAL;
606         struct sem_array *sma;
607
608         switch(cmd) {
609         case IPC_INFO:
610         case SEM_INFO:
611         {
612                 struct seminfo seminfo;
613                 int max_id;
614
615                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
616                 if (err)
617                         return err;
618                 
619                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
620                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
621                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
622                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
623                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
624                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
625                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
626                 seminfo.semmap = SEMMAP;
627                 seminfo.semume = SEMUME;
628                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
629                 if (cmd == SEM_INFO) {
630                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
631                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
632                 } else {
633                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
634                         seminfo.semaem = SEMAEM;
635                 }
636                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
637                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
638                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
639                         return -EFAULT;
640                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
641         }
642         case IPC_STAT:
643         case SEM_STAT:
644         {
645                 struct semid64_ds tbuf;
646                 int id;
647
648                 if (cmd == SEM_STAT) {
649                         sma = sem_lock(ns, semid);
650                         if (IS_ERR(sma))
651                                 return PTR_ERR(sma);
652                         id = sma->sem_perm.id;
653                 } else {
654                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
655                         if (IS_ERR(sma))
656                                 return PTR_ERR(sma);
657                         id = 0;
658                 }
659
660                 err = -EACCES;
661                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
662                         goto out_unlock;
663
664                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
665                 if (err)
666                         goto out_unlock;
667
668                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
669
670                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
671                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
672                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
673                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
674                 sem_unlock(sma);
675                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
676                         return -EFAULT;
677                 return id;
678         }
679         default:
680                 return -EINVAL;
681         }
682         return err;
683 out_unlock:
684         sem_unlock(sma);
685         return err;
686 }
687
688 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
689                 int cmd, int version, union semun arg)
690 {
691         struct sem_array *sma;
692         struct sem* curr;
693         int err;
694         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
695         ushort* sem_io = fast_sem_io;
696         int nsems;
697
698         sma = sem_lock_check(ns, semid);
699         if (IS_ERR(sma))
700                 return PTR_ERR(sma);
701
702         nsems = sma->sem_nsems;
703
704         err = -EACCES;
705         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
706                 goto out_unlock;
707
708         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
709         if (err)
710                 goto out_unlock;
711
712         err = -EACCES;
713         switch (cmd) {
714         case GETALL:
715         {
716                 ushort __user *array = arg.array;
717                 int i;
718
719                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
720                         ipc_rcu_getref(sma);
721                         sem_unlock(sma);                        
722
723                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
724                         if(sem_io == NULL) {
725                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
726                                 ipc_rcu_putref(sma);
727                                 sem_unlock(sma);
728                                 return -ENOMEM;
729                         }
730
731                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
732                         ipc_rcu_putref(sma);
733                         if (sma->sem_perm.deleted) {
734                                 sem_unlock(sma);
735                                 err = -EIDRM;
736                                 goto out_free;
737                         }
738                 }
739
740                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
741                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
742                 sem_unlock(sma);
743                 err = 0;
744                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
745                         err = -EFAULT;
746                 goto out_free;
747         }
748         case SETALL:
749         {
750                 int i;
751                 struct sem_undo *un;
752
753                 ipc_rcu_getref(sma);
754                 sem_unlock(sma);
755
756                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
757                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
758                         if(sem_io == NULL) {
759                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
760                                 ipc_rcu_putref(sma);
761                                 sem_unlock(sma);
762                                 return -ENOMEM;
763                         }
764                 }
765
766                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
767                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
768                         ipc_rcu_putref(sma);
769                         sem_unlock(sma);
770                         err = -EFAULT;
771                         goto out_free;
772                 }
773
774                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
775                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
776                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
777                                 ipc_rcu_putref(sma);
778                                 sem_unlock(sma);
779                                 err = -ERANGE;
780                                 goto out_free;
781                         }
782                 }
783                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
784                 ipc_rcu_putref(sma);
785                 if (sma->sem_perm.deleted) {
786                         sem_unlock(sma);
787                         err = -EIDRM;
788                         goto out_free;
789                 }
790
791                 for (i = 0; i < nsems; i++)
792                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
793                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
794                         for (i = 0; i < nsems; i++)
795                                 un->semadj[i] = 0;
796                 sma->sem_ctime = get_seconds();
797                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
798                 update_queue(sma);
799                 err = 0;
800                 goto out_unlock;
801         }
802         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
803         }
804         err = -EINVAL;
805         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
806                 goto out_unlock;
807
808         curr = &sma->sem_base[semnum];
809
810         switch (cmd) {
811         case GETVAL:
812                 err = curr->semval;
813                 goto out_unlock;
814         case GETPID:
815                 err = curr->sempid;
816                 goto out_unlock;
817         case GETNCNT:
818                 err = count_semncnt(sma,semnum);
819                 goto out_unlock;
820         case GETZCNT:
821                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
822                 goto out_unlock;
823         case SETVAL:
824         {
825                 int val = arg.val;
826                 struct sem_undo *un;
827                 err = -ERANGE;
828                 if (val > SEMVMX || val < 0)
829                         goto out_unlock;
830
831                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
832                         un->semadj[semnum] = 0;
833                 curr->semval = val;
834                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
835                 sma->sem_ctime = get_seconds();
836                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
837                 update_queue(sma);
838                 err = 0;
839                 goto out_unlock;
840         }
841         }
842 out_unlock:
843         sem_unlock(sma);
844 out_free:
845         if(sem_io != fast_sem_io)
846                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
847         return err;
848 }
849
850 struct sem_setbuf {
851         uid_t   uid;
852         gid_t   gid;
853         mode_t  mode;
854 };
855
856 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
857 {
858         switch(version) {
859         case IPC_64:
860             {
861                 struct semid64_ds tbuf;
862
863                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
864                         return -EFAULT;
865
866                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
867                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
868                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
869
870                 return 0;
871             }
872         case IPC_OLD:
873             {
874                 struct semid_ds tbuf_old;
875
876                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
877                         return -EFAULT;
878
879                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
880                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
881                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
882
883                 return 0;
884             }
885         default:
886                 return -EINVAL;
887         }
888 }
889
890 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
891                 int cmd, int version, union semun arg)
892 {
893         struct sem_array *sma;
894         int err;
895         struct sem_setbuf uninitialized_var(setbuf);
896         struct kern_ipc_perm *ipcp;
897
898         if(cmd == IPC_SET) {
899                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
900                         return -EFAULT;
901         }
902         sma = sem_lock_check_down(ns, semid);
903         if (IS_ERR(sma))
904                 return PTR_ERR(sma);
905
906         ipcp = &sma->sem_perm;
907
908         err = audit_ipc_obj(ipcp);
909         if (err)
910                 goto out_unlock;
911
912         if (cmd == IPC_SET) {
913                 err = audit_ipc_set_perm(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode);
914                 if (err)
915                         goto out_unlock;
916         }
917         if (current->euid != ipcp->cuid && 
918             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
919                 err=-EPERM;
920                 goto out_unlock;
921         }
922
923         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
924         if (err)
925                 goto out_unlock;
926
927         switch(cmd){
928         case IPC_RMID:
929                 freeary(ns, sma);
930                 err = 0;
931                 break;
932         case IPC_SET:
933                 ipcp->uid = setbuf.uid;
934                 ipcp->gid = setbuf.gid;
935                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
936                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
937                 sma->sem_ctime = get_seconds();
938                 sem_unlock(sma);
939                 err = 0;
940                 break;
941         default:
942                 sem_unlock(sma);
943                 err = -EINVAL;
944                 break;
945         }
946         return err;
947
948 out_unlock:
949         sem_unlock(sma);
950         return err;
951 }
952
953 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
954 {
955         int err = -EINVAL;
956         int version;
957         struct ipc_namespace *ns;
958
959         if (semid < 0)
960                 return -EINVAL;
961
962         version = ipc_parse_version(&cmd);
963         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
964
965         switch(cmd) {
966         case IPC_INFO:
967         case SEM_INFO:
968         case IPC_STAT:
969         case SEM_STAT:
970                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
971                 return err;
972         case GETALL:
973         case GETVAL:
974         case GETPID:
975         case GETNCNT:
976         case GETZCNT:
977         case SETVAL:
978         case SETALL:
979                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
980                 return err;
981         case IPC_RMID:
982         case IPC_SET:
983                 down_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
984                 err = semctl_down(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
985                 up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
986                 return err;
987         default:
988                 return -EINVAL;
989         }
990 }
991
992 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
993  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
994  * and current is THE ONE
995  *
996  * If this allocation and assignment succeeds, but later
997  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
998  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
999  * at exit time.
1000  *
1001  * This can block, so callers must hold no locks.
1002  */
1003 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1004 {
1005         struct sem_undo_list *undo_list;
1006
1007         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1008         if (!undo_list) {
1009                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1010                 if (undo_list == NULL)
1011                         return -ENOMEM;
1012                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1013                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1014                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1015         }
1016         *undo_listp = undo_list;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1021 {
1022         struct sem_undo **last, *un;
1023
1024         last = &ulp->proc_list;
1025         un = *last;
1026         while(un != NULL) {
1027                 if(un->semid==semid)
1028                         break;
1029                 if(un->semid==-1) {
1030                         *last=un->proc_next;
1031                         kfree(un);
1032                 } else {
1033                         last=&un->proc_next;
1034                 }
1035                 un=*last;
1036         }
1037         return un;
1038 }
1039
1040 static struct sem_undo *find_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1041 {
1042         struct sem_array *sma;
1043         struct sem_undo_list *ulp;
1044         struct sem_undo *un, *new;
1045         int nsems;
1046         int error;
1047
1048         error = get_undo_list(&ulp);
1049         if (error)
1050                 return ERR_PTR(error);
1051
1052         spin_lock(&ulp->lock);
1053         un = lookup_undo(ulp, semid);
1054         spin_unlock(&ulp->lock);
1055         if (likely(un!=NULL))
1056                 goto out;
1057
1058         /* no undo structure around - allocate one. */
1059         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1060         if (IS_ERR(sma))
1061                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1062
1063         nsems = sma->sem_nsems;
1064         ipc_rcu_getref(sma);
1065         sem_unlock(sma);
1066
1067         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1068         if (!new) {
1069                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1070                 ipc_rcu_putref(sma);
1071                 sem_unlock(sma);
1072                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1073         }
1074         new->semadj = (short *) &new[1];
1075         new->semid = semid;
1076
1077         spin_lock(&ulp->lock);
1078         un = lookup_undo(ulp, semid);
1079         if (un) {
1080                 spin_unlock(&ulp->lock);
1081                 kfree(new);
1082                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1083                 ipc_rcu_putref(sma);
1084                 sem_unlock(sma);
1085                 goto out;
1086         }
1087         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1088         ipc_rcu_putref(sma);
1089         if (sma->sem_perm.deleted) {
1090                 sem_unlock(sma);
1091                 spin_unlock(&ulp->lock);
1092                 kfree(new);
1093                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1094                 goto out;
1095         }
1096         new->proc_next = ulp->proc_list;
1097         ulp->proc_list = new;
1098         new->id_next = sma->undo;
1099         sma->undo = new;
1100         sem_unlock(sma);
1101         un = new;
1102         spin_unlock(&ulp->lock);
1103 out:
1104         return un;
1105 }
1106
1107 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1108                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1109 {
1110         int error = -EINVAL;
1111         struct sem_array *sma;
1112         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1113         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1114         struct sem_undo *un;
1115         int undos = 0, alter = 0, max;
1116         struct sem_queue queue;
1117         unsigned long jiffies_left = 0;
1118         struct ipc_namespace *ns;
1119
1120         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1121
1122         if (nsops < 1 || semid < 0)
1123                 return -EINVAL;
1124         if (nsops > ns->sc_semopm)
1125                 return -E2BIG;
1126         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1127                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1128                 if(sops==NULL)
1129                         return -ENOMEM;
1130         }
1131         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1132                 error=-EFAULT;
1133                 goto out_free;
1134         }
1135         if (timeout) {
1136                 struct timespec _timeout;
1137                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1138                         error = -EFAULT;
1139                         goto out_free;
1140                 }
1141                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1142                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1143                         error = -EINVAL;
1144                         goto out_free;
1145                 }
1146                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1147         }
1148         max = 0;
1149         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1150                 if (sop->sem_num >= max)
1151                         max = sop->sem_num;
1152                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1153                         undos = 1;
1154                 if (sop->sem_op != 0)
1155                         alter = 1;
1156         }
1157
1158 retry_undos:
1159         if (undos) {
1160                 un = find_undo(ns, semid);
1161                 if (IS_ERR(un)) {
1162                         error = PTR_ERR(un);
1163                         goto out_free;
1164                 }
1165         } else
1166                 un = NULL;
1167
1168         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1169         if (IS_ERR(sma)) {
1170                 error = PTR_ERR(sma);
1171                 goto out_free;
1172         }
1173
1174         /*
1175          * semid identifiers are not unique - find_undo may have
1176          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1177          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1178          */
1179         if (un && un->semid == -1) {
1180                 sem_unlock(sma);
1181                 goto retry_undos;
1182         }
1183         error = -EFBIG;
1184         if (max >= sma->sem_nsems)
1185                 goto out_unlock_free;
1186
1187         error = -EACCES;
1188         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1189                 goto out_unlock_free;
1190
1191         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1192         if (error)
1193                 goto out_unlock_free;
1194
1195         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1196         if (error <= 0) {
1197                 if (alter && error == 0)
1198                         update_queue (sma);
1199                 goto out_unlock_free;
1200         }
1201
1202         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1203          * task into the pending queue and go to sleep.
1204          */
1205                 
1206         queue.sma = sma;
1207         queue.sops = sops;
1208         queue.nsops = nsops;
1209         queue.undo = un;
1210         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1211         queue.id = semid;
1212         queue.alter = alter;
1213         if (alter)
1214                 append_to_queue(sma ,&queue);
1215         else
1216                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1217
1218         queue.status = -EINTR;
1219         queue.sleeper = current;
1220         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1221         sem_unlock(sma);
1222
1223         if (timeout)
1224                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1225         else
1226                 schedule();
1227
1228         error = queue.status;
1229         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1230                 cpu_relax();
1231                 error = queue.status;
1232         }
1233
1234         if (error != -EINTR) {
1235                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1236                  * resources */
1237                 goto out_free;
1238         }
1239
1240         sma = sem_lock(ns, semid);
1241         if (IS_ERR(sma)) {
1242                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1243                 error = -EIDRM;
1244                 goto out_free;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1249          */
1250         error = queue.status;
1251         if (error != -EINTR) {
1252                 goto out_unlock_free;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1257          */
1258         if (timeout && jiffies_left == 0)
1259                 error = -EAGAIN;
1260         remove_from_queue(sma,&queue);
1261         goto out_unlock_free;
1262
1263 out_unlock_free:
1264         sem_unlock(sma);
1265 out_free:
1266         if(sops != fast_sops)
1267                 kfree(sops);
1268         return error;
1269 }
1270
1271 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1272 {
1273         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1274 }
1275
1276 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1277  * parent and child tasks.
1278  */
1279
1280 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1281 {
1282         struct sem_undo_list *undo_list;
1283         int error;
1284
1285         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1286                 error = get_undo_list(&undo_list);
1287                 if (error)
1288                         return error;
1289                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1290                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1291         } else 
1292                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1299  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1300  * so some of them may be out of date.
1301  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1302  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1303  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1304  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1305  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1306  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1307  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1308  */
1309 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1310 {
1311         struct sem_undo_list *undo_list;
1312         struct sem_undo *u, **up;
1313         struct ipc_namespace *ns;
1314
1315         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1316         if (!undo_list)
1317                 return;
1318
1319         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1320                 return;
1321
1322         ns = tsk->nsproxy->ipc_ns;
1323         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1324          * is the last task exiting for this undo list.
1325          */
1326         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1327                 struct sem_array *sma;
1328                 int nsems, i;
1329                 struct sem_undo *un, **unp;
1330                 int semid;
1331                
1332                 semid = u->semid;
1333
1334                 if(semid == -1)
1335                         continue;
1336                 sma = sem_lock(ns, semid);
1337                 if (IS_ERR(sma))
1338                         continue;
1339
1340                 if (u->semid == -1)
1341                         goto next_entry;
1342
1343                 BUG_ON(sem_checkid(sma, u->semid));
1344
1345                 /* remove u from the sma->undo list */
1346                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1347                         if (u == un)
1348                                 goto found;
1349                 }
1350                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1351                 goto next_entry;
1352 found:
1353                 *unp = un->id_next;
1354                 /* perform adjustments registered in u */
1355                 nsems = sma->sem_nsems;
1356                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1357                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1358                         if (u->semadj[i]) {
1359                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1360                                 /*
1361                                  * Range checks of the new semaphore value,
1362                                  * not defined by sus:
1363                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1364                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1365                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1366                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1367                                  *
1368                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1369                                  * and at SEMVMX.
1370                                  *
1371                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1372                                  */
1373                                 if (semaphore->semval < 0)
1374                                         semaphore->semval = 0;
1375                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1376                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1377                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1378                         }
1379                 }
1380                 sma->sem_otime = get_seconds();
1381                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1382                 update_queue(sma);
1383 next_entry:
1384                 sem_unlock(sma);
1385         }
1386         kfree(undo_list);
1387 }
1388
1389 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1390 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1391 {
1392         struct sem_array *sma = it;
1393
1394         return seq_printf(s,
1395                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1396                           sma->sem_perm.key,
1397                           sma->sem_perm.id,
1398                           sma->sem_perm.mode,
1399                           sma->sem_nsems,
1400                           sma->sem_perm.uid,
1401                           sma->sem_perm.gid,
1402                           sma->sem_perm.cuid,
1403                           sma->sem_perm.cgid,
1404                           sma->sem_otime,
1405                           sma->sem_ctime);
1406 }
1407 #endif