35952c0bae4629cac017c4c62623c91a022ebee5
[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
86 #include <asm/uaccess.h>
87 #include "util.h"
88
89 #define sem_ids(ns)     (*((ns)->ids[IPC_SEM_IDS]))
90
91 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
92 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
93 #define sem_buildid(id, seq)    ipc_buildid(id, seq)
94
95 static struct ipc_ids init_sem_ids;
96
97 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
98 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct sem_array *);
99 #ifdef CONFIG_PROC_FS
100 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
101 #endif
102
103 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
104 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
105
106 /*
107  * linked list protection:
108  *      sem_undo.id_next,
109  *      sem_array.sem_pending{,last},
110  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
111  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
112  *      
113  */
114
115 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
116 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
117 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
118 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
119
120 static void __sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_ids *ids)
121 {
122         ns->ids[IPC_SEM_IDS] = ids;
123         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
124         ns->sc_semmns = SEMMNS;
125         ns->sc_semopm = SEMOPM;
126         ns->sc_semmni = SEMMNI;
127         ns->used_sems = 0;
128         ipc_init_ids(ids);
129 }
130
131 int sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
132 {
133         struct ipc_ids *ids;
134
135         ids = kmalloc(sizeof(struct ipc_ids), GFP_KERNEL);
136         if (ids == NULL)
137                 return -ENOMEM;
138
139         __sem_init_ns(ns, ids);
140         return 0;
141 }
142
143 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
144 {
145         struct sem_array *sma;
146         int next_id;
147         int total, in_use;
148
149         down_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
150
151         in_use = sem_ids(ns).in_use;
152
153         for (total = 0, next_id = 0; total < in_use; next_id++) {
154                 sma = idr_find(&sem_ids(ns).ipcs_idr, next_id);
155                 if (sma == NULL)
156                         continue;
157                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
158                 freeary(ns, sma);
159                 total++;
160         }
161         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
162
163         kfree(ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
164         ns->ids[IPC_SEM_IDS] = NULL;
165 }
166
167 void __init sem_init (void)
168 {
169         __sem_init_ns(&init_ipc_ns, &init_sem_ids);
170         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
171                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
172                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
173 }
174
175 /*
176  * This routine is called in the paths where the rw_mutex is held to protect
177  * access to the idr tree.
178  */
179 static inline struct sem_array *sem_lock_check_down(struct ipc_namespace *ns,
180                                                 int id)
181 {
182         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check_down(&sem_ids(ns), id);
183
184         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
185 }
186
187 /*
188  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
189  * is not held.
190  */
191 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
192 {
193         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
194
195         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
196 }
197
198 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
199                                                 int id)
200 {
201         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
202
203         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
204 }
205
206 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
207 {
208         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
209 }
210
211 /*
212  * Lockless wakeup algorithm:
213  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
214  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
215  * - wakeup is performed by
216  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
217  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
218  *        This is the notification for the blocked thread that a
219  *        result value is imminent.
220  *      * call wake_up_process
221  *      * set queue.status to the final value.
222  * - the previously blocked thread checks queue.status:
223  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
224  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
225  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
226  *        performing any operation on the sem array.
227  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
228  *
229  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
230  * races:
231  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
232  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
233  *   before update_queue had a chance to set queue.status
234  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
235  *   blocked process is woken up by a signal between writing
236  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
237  *   process could return from semtimedop and die by calling
238  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
239  *   will oops, because the task structure is already invalid.
240  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
241  *
242  */
243 #define IN_WAKEUP       1
244
245 /**
246  * newary - Create a new semaphore set
247  * @ns: namespace
248  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
249  *
250  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
251  */
252
253 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
254 {
255         int id;
256         int retval;
257         struct sem_array *sma;
258         int size;
259         key_t key = params->key;
260         int nsems = params->u.nsems;
261         int semflg = params->flg;
262
263         if (!nsems)
264                 return -EINVAL;
265         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
266                 return -ENOSPC;
267
268         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
269         sma = ipc_rcu_alloc(size);
270         if (!sma) {
271                 return -ENOMEM;
272         }
273         memset (sma, 0, size);
274
275         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
276         sma->sem_perm.key = key;
277
278         sma->sem_perm.security = NULL;
279         retval = security_sem_alloc(sma);
280         if (retval) {
281                 ipc_rcu_putref(sma);
282                 return retval;
283         }
284
285         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
286         if (id < 0) {
287                 security_sem_free(sma);
288                 ipc_rcu_putref(sma);
289                 return id;
290         }
291         ns->used_sems += nsems;
292
293         sma->sem_perm.id = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
294         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
295         /* sma->sem_pending = NULL; */
296         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
297         /* sma->undo = NULL; */
298         sma->sem_nsems = nsems;
299         sma->sem_ctime = get_seconds();
300         sem_unlock(sma);
301
302         return sma->sem_perm.id;
303 }
304
305
306 /*
307  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
308  */
309 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
310 {
311         struct sem_array *sma;
312
313         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
314         return security_sem_associate(sma, semflg);
315 }
316
317 /*
318  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
319  */
320 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
321                                 struct ipc_params *params)
322 {
323         struct sem_array *sma;
324
325         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
326         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
327                 return -EINVAL;
328
329         return 0;
330 }
331
332 asmlinkage long sys_semget(key_t key, int nsems, int semflg)
333 {
334         struct ipc_namespace *ns;
335         struct ipc_ops sem_ops;
336         struct ipc_params sem_params;
337
338         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
339
340         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
341                 return -EINVAL;
342
343         sem_ops.getnew = newary;
344         sem_ops.associate = sem_security;
345         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
346
347         sem_params.key = key;
348         sem_params.flg = semflg;
349         sem_params.u.nsems = nsems;
350
351         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
352 }
353
354 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
355  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
356  */
357 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
358                                     struct sem_queue * q)
359 {
360         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
361         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
362 }
363
364 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
365                                      struct sem_queue * q)
366 {
367         q->next = sma->sem_pending;
368         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
369         if (q->next)
370                 q->next->prev = &q->next;
371         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
372                 sma->sem_pending_last = &q->next;
373 }
374
375 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
376                                       struct sem_queue * q)
377 {
378         *(q->prev) = q->next;
379         if (q->next)
380                 q->next->prev = q->prev;
381         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
382                 sma->sem_pending_last = q->prev;
383         q->prev = NULL; /* mark as removed */
384 }
385
386 /*
387  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
388  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
389  */
390
391 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
392                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
393 {
394         int result, sem_op;
395         struct sembuf *sop;
396         struct sem * curr;
397
398         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
399                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
400                 sem_op = sop->sem_op;
401                 result = curr->semval;
402   
403                 if (!sem_op && result)
404                         goto would_block;
405
406                 result += sem_op;
407                 if (result < 0)
408                         goto would_block;
409                 if (result > SEMVMX)
410                         goto out_of_range;
411                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
412                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
413                         /*
414                          *      Exceeding the undo range is an error.
415                          */
416                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
417                                 goto out_of_range;
418                 }
419                 curr->semval = result;
420         }
421
422         sop--;
423         while (sop >= sops) {
424                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
425                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
426                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
427                 sop--;
428         }
429         
430         sma->sem_otime = get_seconds();
431         return 0;
432
433 out_of_range:
434         result = -ERANGE;
435         goto undo;
436
437 would_block:
438         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
439                 result = -EAGAIN;
440         else
441                 result = 1;
442
443 undo:
444         sop--;
445         while (sop >= sops) {
446                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
447                 sop--;
448         }
449
450         return result;
451 }
452
453 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
454  * looking for tasks that can be completed.
455  */
456 static void update_queue (struct sem_array * sma)
457 {
458         int error;
459         struct sem_queue * q;
460
461         q = sma->sem_pending;
462         while(q) {
463                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
464                                          q->undo, q->pid);
465
466                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
467                 if (error <= 0) {
468                         struct sem_queue *n;
469                         remove_from_queue(sma,q);
470                         q->status = IN_WAKEUP;
471                         /*
472                          * Continue scanning. The next operation
473                          * that must be checked depends on the type of the
474                          * completed operation:
475                          * - if the operation modified the array, then
476                          *   restart from the head of the queue and
477                          *   check for threads that might be waiting
478                          *   for semaphore values to become 0.
479                          * - if the operation didn't modify the array,
480                          *   then just continue.
481                          */
482                         if (q->alter)
483                                 n = sma->sem_pending;
484                         else
485                                 n = q->next;
486                         wake_up_process(q->sleeper);
487                         /* hands-off: q will disappear immediately after
488                          * writing q->status.
489                          */
490                         smp_wmb();
491                         q->status = error;
492                         q = n;
493                 } else {
494                         q = q->next;
495                 }
496         }
497 }
498
499 /* The following counts are associated to each semaphore:
500  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
501  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
502  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
503  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
504  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
505  * The counts we return here are a rough approximation, but still
506  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
507  */
508 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
509 {
510         int semncnt;
511         struct sem_queue * q;
512
513         semncnt = 0;
514         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
515                 struct sembuf * sops = q->sops;
516                 int nsops = q->nsops;
517                 int i;
518                 for (i = 0; i < nsops; i++)
519                         if (sops[i].sem_num == semnum
520                             && (sops[i].sem_op < 0)
521                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
522                                 semncnt++;
523         }
524         return semncnt;
525 }
526 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
527 {
528         int semzcnt;
529         struct sem_queue * q;
530
531         semzcnt = 0;
532         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
533                 struct sembuf * sops = q->sops;
534                 int nsops = q->nsops;
535                 int i;
536                 for (i = 0; i < nsops; i++)
537                         if (sops[i].sem_num == semnum
538                             && (sops[i].sem_op == 0)
539                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
540                                 semzcnt++;
541         }
542         return semzcnt;
543 }
544
545 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
546  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
547  * remains locked on exit.
548  */
549 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *sma)
550 {
551         struct sem_undo *un;
552         struct sem_queue *q;
553
554         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
555          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
556          * or during the next semop.)
557          */
558         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
559                 un->semid = -1;
560
561         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
562         q = sma->sem_pending;
563         while(q) {
564                 struct sem_queue *n;
565                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
566                 q->prev = NULL;
567                 n = q->next;
568                 q->status = IN_WAKEUP;
569                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
570                 smp_wmb();
571                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
572                 q = n;
573         }
574
575         /* Remove the semaphore set from the IDR */
576         sem_rmid(ns, sma);
577         sem_unlock(sma);
578
579         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
580         security_sem_free(sma);
581         ipc_rcu_putref(sma);
582 }
583
584 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
585 {
586         switch(version) {
587         case IPC_64:
588                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
589         case IPC_OLD:
590             {
591                 struct semid_ds out;
592
593                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
594
595                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
596                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
597                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
598
599                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
600             }
601         default:
602                 return -EINVAL;
603         }
604 }
605
606 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
607                 int cmd, int version, union semun arg)
608 {
609         int err = -EINVAL;
610         struct sem_array *sma;
611
612         switch(cmd) {
613         case IPC_INFO:
614         case SEM_INFO:
615         {
616                 struct seminfo seminfo;
617                 int max_id;
618
619                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
620                 if (err)
621                         return err;
622                 
623                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
624                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
625                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
626                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
627                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
628                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
629                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
630                 seminfo.semmap = SEMMAP;
631                 seminfo.semume = SEMUME;
632                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
633                 if (cmd == SEM_INFO) {
634                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
635                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
636                 } else {
637                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
638                         seminfo.semaem = SEMAEM;
639                 }
640                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
641                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
642                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
643                         return -EFAULT;
644                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
645         }
646         case SEM_STAT:
647         {
648                 struct semid64_ds tbuf;
649                 int id;
650
651                 sma = sem_lock(ns, semid);
652                 if (IS_ERR(sma))
653                         return PTR_ERR(sma);
654
655                 err = -EACCES;
656                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
657                         goto out_unlock;
658
659                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
660                 if (err)
661                         goto out_unlock;
662
663                 id = sma->sem_perm.id;
664
665                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
666
667                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
668                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
669                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
670                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
671                 sem_unlock(sma);
672                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
673                         return -EFAULT;
674                 return id;
675         }
676         default:
677                 return -EINVAL;
678         }
679         return err;
680 out_unlock:
681         sem_unlock(sma);
682         return err;
683 }
684
685 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
686                 int cmd, int version, union semun arg)
687 {
688         struct sem_array *sma;
689         struct sem* curr;
690         int err;
691         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
692         ushort* sem_io = fast_sem_io;
693         int nsems;
694
695         sma = sem_lock_check(ns, semid);
696         if (IS_ERR(sma))
697                 return PTR_ERR(sma);
698
699         nsems = sma->sem_nsems;
700
701         err = -EACCES;
702         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
703                 goto out_unlock;
704
705         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
706         if (err)
707                 goto out_unlock;
708
709         err = -EACCES;
710         switch (cmd) {
711         case GETALL:
712         {
713                 ushort __user *array = arg.array;
714                 int i;
715
716                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
717                         ipc_rcu_getref(sma);
718                         sem_unlock(sma);                        
719
720                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
721                         if(sem_io == NULL) {
722                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
723                                 ipc_rcu_putref(sma);
724                                 sem_unlock(sma);
725                                 return -ENOMEM;
726                         }
727
728                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
729                         ipc_rcu_putref(sma);
730                         if (sma->sem_perm.deleted) {
731                                 sem_unlock(sma);
732                                 err = -EIDRM;
733                                 goto out_free;
734                         }
735                 }
736
737                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
738                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
739                 sem_unlock(sma);
740                 err = 0;
741                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
742                         err = -EFAULT;
743                 goto out_free;
744         }
745         case SETALL:
746         {
747                 int i;
748                 struct sem_undo *un;
749
750                 ipc_rcu_getref(sma);
751                 sem_unlock(sma);
752
753                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
754                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
755                         if(sem_io == NULL) {
756                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
757                                 ipc_rcu_putref(sma);
758                                 sem_unlock(sma);
759                                 return -ENOMEM;
760                         }
761                 }
762
763                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
764                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
765                         ipc_rcu_putref(sma);
766                         sem_unlock(sma);
767                         err = -EFAULT;
768                         goto out_free;
769                 }
770
771                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
772                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
773                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
774                                 ipc_rcu_putref(sma);
775                                 sem_unlock(sma);
776                                 err = -ERANGE;
777                                 goto out_free;
778                         }
779                 }
780                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
781                 ipc_rcu_putref(sma);
782                 if (sma->sem_perm.deleted) {
783                         sem_unlock(sma);
784                         err = -EIDRM;
785                         goto out_free;
786                 }
787
788                 for (i = 0; i < nsems; i++)
789                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
790                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
791                         for (i = 0; i < nsems; i++)
792                                 un->semadj[i] = 0;
793                 sma->sem_ctime = get_seconds();
794                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
795                 update_queue(sma);
796                 err = 0;
797                 goto out_unlock;
798         }
799         case IPC_STAT:
800         {
801                 struct semid64_ds tbuf;
802                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
803                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
804                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
805                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
806                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
807                 sem_unlock(sma);
808                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
809                         return -EFAULT;
810                 return 0;
811         }
812         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
813         }
814         err = -EINVAL;
815         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
816                 goto out_unlock;
817
818         curr = &sma->sem_base[semnum];
819
820         switch (cmd) {
821         case GETVAL:
822                 err = curr->semval;
823                 goto out_unlock;
824         case GETPID:
825                 err = curr->sempid;
826                 goto out_unlock;
827         case GETNCNT:
828                 err = count_semncnt(sma,semnum);
829                 goto out_unlock;
830         case GETZCNT:
831                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
832                 goto out_unlock;
833         case SETVAL:
834         {
835                 int val = arg.val;
836                 struct sem_undo *un;
837                 err = -ERANGE;
838                 if (val > SEMVMX || val < 0)
839                         goto out_unlock;
840
841                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
842                         un->semadj[semnum] = 0;
843                 curr->semval = val;
844                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
845                 sma->sem_ctime = get_seconds();
846                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
847                 update_queue(sma);
848                 err = 0;
849                 goto out_unlock;
850         }
851         }
852 out_unlock:
853         sem_unlock(sma);
854 out_free:
855         if(sem_io != fast_sem_io)
856                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
857         return err;
858 }
859
860 struct sem_setbuf {
861         uid_t   uid;
862         gid_t   gid;
863         mode_t  mode;
864 };
865
866 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
867 {
868         switch(version) {
869         case IPC_64:
870             {
871                 struct semid64_ds tbuf;
872
873                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
874                         return -EFAULT;
875
876                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
877                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
878                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
879
880                 return 0;
881             }
882         case IPC_OLD:
883             {
884                 struct semid_ds tbuf_old;
885
886                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
887                         return -EFAULT;
888
889                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
890                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
891                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
892
893                 return 0;
894             }
895         default:
896                 return -EINVAL;
897         }
898 }
899
900 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
901                 int cmd, int version, union semun arg)
902 {
903         struct sem_array *sma;
904         int err;
905         struct sem_setbuf uninitialized_var(setbuf);
906         struct kern_ipc_perm *ipcp;
907
908         if(cmd == IPC_SET) {
909                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
910                         return -EFAULT;
911         }
912         sma = sem_lock_check_down(ns, semid);
913         if (IS_ERR(sma))
914                 return PTR_ERR(sma);
915
916         ipcp = &sma->sem_perm;
917
918         err = audit_ipc_obj(ipcp);
919         if (err)
920                 goto out_unlock;
921
922         if (cmd == IPC_SET) {
923                 err = audit_ipc_set_perm(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode);
924                 if (err)
925                         goto out_unlock;
926         }
927         if (current->euid != ipcp->cuid && 
928             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
929                 err=-EPERM;
930                 goto out_unlock;
931         }
932
933         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
934         if (err)
935                 goto out_unlock;
936
937         switch(cmd){
938         case IPC_RMID:
939                 freeary(ns, sma);
940                 err = 0;
941                 break;
942         case IPC_SET:
943                 ipcp->uid = setbuf.uid;
944                 ipcp->gid = setbuf.gid;
945                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
946                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
947                 sma->sem_ctime = get_seconds();
948                 sem_unlock(sma);
949                 err = 0;
950                 break;
951         default:
952                 sem_unlock(sma);
953                 err = -EINVAL;
954                 break;
955         }
956         return err;
957
958 out_unlock:
959         sem_unlock(sma);
960         return err;
961 }
962
963 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
964 {
965         int err = -EINVAL;
966         int version;
967         struct ipc_namespace *ns;
968
969         if (semid < 0)
970                 return -EINVAL;
971
972         version = ipc_parse_version(&cmd);
973         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
974
975         switch(cmd) {
976         case IPC_INFO:
977         case SEM_INFO:
978         case SEM_STAT:
979                 err = semctl_nolock(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
980                 return err;
981         case GETALL:
982         case GETVAL:
983         case GETPID:
984         case GETNCNT:
985         case GETZCNT:
986         case IPC_STAT:
987         case SETVAL:
988         case SETALL:
989                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
990                 return err;
991         case IPC_RMID:
992         case IPC_SET:
993                 down_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
994                 err = semctl_down(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
995                 up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
996                 return err;
997         default:
998                 return -EINVAL;
999         }
1000 }
1001
1002 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1003  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1004  * and current is THE ONE
1005  *
1006  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1007  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1008  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1009  * at exit time.
1010  *
1011  * This can block, so callers must hold no locks.
1012  */
1013 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1014 {
1015         struct sem_undo_list *undo_list;
1016
1017         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1018         if (!undo_list) {
1019                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1020                 if (undo_list == NULL)
1021                         return -ENOMEM;
1022                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1023                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1024                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1025         }
1026         *undo_listp = undo_list;
1027         return 0;
1028 }
1029
1030 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1031 {
1032         struct sem_undo **last, *un;
1033
1034         last = &ulp->proc_list;
1035         un = *last;
1036         while(un != NULL) {
1037                 if(un->semid==semid)
1038                         break;
1039                 if(un->semid==-1) {
1040                         *last=un->proc_next;
1041                         kfree(un);
1042                 } else {
1043                         last=&un->proc_next;
1044                 }
1045                 un=*last;
1046         }
1047         return un;
1048 }
1049
1050 static struct sem_undo *find_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1051 {
1052         struct sem_array *sma;
1053         struct sem_undo_list *ulp;
1054         struct sem_undo *un, *new;
1055         int nsems;
1056         int error;
1057
1058         error = get_undo_list(&ulp);
1059         if (error)
1060                 return ERR_PTR(error);
1061
1062         spin_lock(&ulp->lock);
1063         un = lookup_undo(ulp, semid);
1064         spin_unlock(&ulp->lock);
1065         if (likely(un!=NULL))
1066                 goto out;
1067
1068         /* no undo structure around - allocate one. */
1069         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1070         if (IS_ERR(sma))
1071                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1072
1073         nsems = sma->sem_nsems;
1074         ipc_rcu_getref(sma);
1075         sem_unlock(sma);
1076
1077         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1078         if (!new) {
1079                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1080                 ipc_rcu_putref(sma);
1081                 sem_unlock(sma);
1082                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1083         }
1084         new->semadj = (short *) &new[1];
1085         new->semid = semid;
1086
1087         spin_lock(&ulp->lock);
1088         un = lookup_undo(ulp, semid);
1089         if (un) {
1090                 spin_unlock(&ulp->lock);
1091                 kfree(new);
1092                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1093                 ipc_rcu_putref(sma);
1094                 sem_unlock(sma);
1095                 goto out;
1096         }
1097         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1098         ipc_rcu_putref(sma);
1099         if (sma->sem_perm.deleted) {
1100                 sem_unlock(sma);
1101                 spin_unlock(&ulp->lock);
1102                 kfree(new);
1103                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1104                 goto out;
1105         }
1106         new->proc_next = ulp->proc_list;
1107         ulp->proc_list = new;
1108         new->id_next = sma->undo;
1109         sma->undo = new;
1110         sem_unlock(sma);
1111         un = new;
1112         spin_unlock(&ulp->lock);
1113 out:
1114         return un;
1115 }
1116
1117 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1118                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1119 {
1120         int error = -EINVAL;
1121         struct sem_array *sma;
1122         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1123         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1124         struct sem_undo *un;
1125         int undos = 0, alter = 0, max;
1126         struct sem_queue queue;
1127         unsigned long jiffies_left = 0;
1128         struct ipc_namespace *ns;
1129
1130         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1131
1132         if (nsops < 1 || semid < 0)
1133                 return -EINVAL;
1134         if (nsops > ns->sc_semopm)
1135                 return -E2BIG;
1136         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1137                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1138                 if(sops==NULL)
1139                         return -ENOMEM;
1140         }
1141         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1142                 error=-EFAULT;
1143                 goto out_free;
1144         }
1145         if (timeout) {
1146                 struct timespec _timeout;
1147                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1148                         error = -EFAULT;
1149                         goto out_free;
1150                 }
1151                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1152                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1153                         error = -EINVAL;
1154                         goto out_free;
1155                 }
1156                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1157         }
1158         max = 0;
1159         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1160                 if (sop->sem_num >= max)
1161                         max = sop->sem_num;
1162                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1163                         undos = 1;
1164                 if (sop->sem_op != 0)
1165                         alter = 1;
1166         }
1167
1168 retry_undos:
1169         if (undos) {
1170                 un = find_undo(ns, semid);
1171                 if (IS_ERR(un)) {
1172                         error = PTR_ERR(un);
1173                         goto out_free;
1174                 }
1175         } else
1176                 un = NULL;
1177
1178         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1179         if (IS_ERR(sma)) {
1180                 error = PTR_ERR(sma);
1181                 goto out_free;
1182         }
1183
1184         /*
1185          * semid identifiers are not unique - find_undo may have
1186          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1187          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1188          */
1189         if (un && un->semid == -1) {
1190                 sem_unlock(sma);
1191                 goto retry_undos;
1192         }
1193         error = -EFBIG;
1194         if (max >= sma->sem_nsems)
1195                 goto out_unlock_free;
1196
1197         error = -EACCES;
1198         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1199                 goto out_unlock_free;
1200
1201         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1202         if (error)
1203                 goto out_unlock_free;
1204
1205         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1206         if (error <= 0) {
1207                 if (alter && error == 0)
1208                         update_queue (sma);
1209                 goto out_unlock_free;
1210         }
1211
1212         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1213          * task into the pending queue and go to sleep.
1214          */
1215                 
1216         queue.sma = sma;
1217         queue.sops = sops;
1218         queue.nsops = nsops;
1219         queue.undo = un;
1220         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1221         queue.id = semid;
1222         queue.alter = alter;
1223         if (alter)
1224                 append_to_queue(sma ,&queue);
1225         else
1226                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1227
1228         queue.status = -EINTR;
1229         queue.sleeper = current;
1230         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1231         sem_unlock(sma);
1232
1233         if (timeout)
1234                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1235         else
1236                 schedule();
1237
1238         error = queue.status;
1239         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1240                 cpu_relax();
1241                 error = queue.status;
1242         }
1243
1244         if (error != -EINTR) {
1245                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1246                  * resources */
1247                 goto out_free;
1248         }
1249
1250         sma = sem_lock(ns, semid);
1251         if (IS_ERR(sma)) {
1252                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1253                 error = -EIDRM;
1254                 goto out_free;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1259          */
1260         error = queue.status;
1261         if (error != -EINTR) {
1262                 goto out_unlock_free;
1263         }
1264
1265         /*
1266          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1267          */
1268         if (timeout && jiffies_left == 0)
1269                 error = -EAGAIN;
1270         remove_from_queue(sma,&queue);
1271         goto out_unlock_free;
1272
1273 out_unlock_free:
1274         sem_unlock(sma);
1275 out_free:
1276         if(sops != fast_sops)
1277                 kfree(sops);
1278         return error;
1279 }
1280
1281 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1282 {
1283         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1284 }
1285
1286 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1287  * parent and child tasks.
1288  */
1289
1290 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1291 {
1292         struct sem_undo_list *undo_list;
1293         int error;
1294
1295         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1296                 error = get_undo_list(&undo_list);
1297                 if (error)
1298                         return error;
1299                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1300                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1301         } else 
1302                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1303
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1309  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1310  * so some of them may be out of date.
1311  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1312  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1313  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1314  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1315  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1316  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1317  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1318  */
1319 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1320 {
1321         struct sem_undo_list *undo_list;
1322         struct sem_undo *u, **up;
1323         struct ipc_namespace *ns;
1324
1325         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1326         if (!undo_list)
1327                 return;
1328
1329         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1330                 return;
1331
1332         ns = tsk->nsproxy->ipc_ns;
1333         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1334          * is the last task exiting for this undo list.
1335          */
1336         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1337                 struct sem_array *sma;
1338                 int nsems, i;
1339                 struct sem_undo *un, **unp;
1340                 int semid;
1341                
1342                 semid = u->semid;
1343
1344                 if(semid == -1)
1345                         continue;
1346                 sma = sem_lock(ns, semid);
1347                 if (IS_ERR(sma))
1348                         continue;
1349
1350                 if (u->semid == -1)
1351                         goto next_entry;
1352
1353                 BUG_ON(sem_checkid(sma, u->semid));
1354
1355                 /* remove u from the sma->undo list */
1356                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1357                         if (u == un)
1358                                 goto found;
1359                 }
1360                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1361                 goto next_entry;
1362 found:
1363                 *unp = un->id_next;
1364                 /* perform adjustments registered in u */
1365                 nsems = sma->sem_nsems;
1366                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1367                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1368                         if (u->semadj[i]) {
1369                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1370                                 /*
1371                                  * Range checks of the new semaphore value,
1372                                  * not defined by sus:
1373                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1374                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1375                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1376                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1377                                  *
1378                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1379                                  * and at SEMVMX.
1380                                  *
1381                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1382                                  */
1383                                 if (semaphore->semval < 0)
1384                                         semaphore->semval = 0;
1385                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1386                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1387                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1388                         }
1389                 }
1390                 sma->sem_otime = get_seconds();
1391                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1392                 update_queue(sma);
1393 next_entry:
1394                 sem_unlock(sma);
1395         }
1396         kfree(undo_list);
1397 }
1398
1399 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1400 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1401 {
1402         struct sem_array *sma = it;
1403
1404         return seq_printf(s,
1405                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1406                           sma->sem_perm.key,
1407                           sma->sem_perm.id,
1408                           sma->sem_perm.mode,
1409                           sma->sem_nsems,
1410                           sma->sem_perm.uid,
1411                           sma->sem_perm.gid,
1412                           sma->sem_perm.cuid,
1413                           sma->sem_perm.cgid,
1414                           sma->sem_otime,
1415                           sma->sem_ctime);
1416 }
1417 #endif