ipc: integrate ipc_checkid() into ipc_lock()
[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/mutex.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(ns, sma, semid)     \
93         ipc_checkid(&sem_ids(ns),&sma->sem_perm,semid)
94 #define sem_buildid(ns, id, seq) \
95         ipc_buildid(&sem_ids(ns), id, seq)
96
97 static struct ipc_ids init_sem_ids;
98
99 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
100 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct sem_array *);
101 #ifdef CONFIG_PROC_FS
102 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
103 #endif
104
105 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
106 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
107
108 /*
109  * linked list protection:
110  *      sem_undo.id_next,
111  *      sem_array.sem_pending{,last},
112  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
113  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
114  *      
115  */
116
117 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
118 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
119 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
120 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
121
122 static void __sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_ids *ids)
123 {
124         ns->ids[IPC_SEM_IDS] = ids;
125         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
126         ns->sc_semmns = SEMMNS;
127         ns->sc_semopm = SEMOPM;
128         ns->sc_semmni = SEMMNI;
129         ns->used_sems = 0;
130         ipc_init_ids(ids);
131 }
132
133 int sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
134 {
135         struct ipc_ids *ids;
136
137         ids = kmalloc(sizeof(struct ipc_ids), GFP_KERNEL);
138         if (ids == NULL)
139                 return -ENOMEM;
140
141         __sem_init_ns(ns, ids);
142         return 0;
143 }
144
145 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
146 {
147         struct sem_array *sma;
148         int next_id;
149         int total, in_use;
150
151         mutex_lock(&sem_ids(ns).mutex);
152
153         in_use = sem_ids(ns).in_use;
154
155         for (total = 0, next_id = 0; total < in_use; next_id++) {
156                 sma = idr_find(&sem_ids(ns).ipcs_idr, next_id);
157                 if (sma == NULL)
158                         continue;
159                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
160                 freeary(ns, sma);
161                 total++;
162         }
163         mutex_unlock(&sem_ids(ns).mutex);
164
165         kfree(ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
166         ns->ids[IPC_SEM_IDS] = NULL;
167 }
168
169 void __init sem_init (void)
170 {
171         __sem_init_ns(&init_ipc_ns, &init_sem_ids);
172         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
173                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
174                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
175 }
176
177 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
178 {
179         return (struct sem_array *) ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
180 }
181
182 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
183                                                 int id)
184 {
185         return (struct sem_array *) ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
186 }
187
188 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
189 {
190         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
191 }
192
193 /*
194  * Lockless wakeup algorithm:
195  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
196  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
197  * - wakeup is performed by
198  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
199  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
200  *        This is the notification for the blocked thread that a
201  *        result value is imminent.
202  *      * call wake_up_process
203  *      * set queue.status to the final value.
204  * - the previously blocked thread checks queue.status:
205  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
206  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
207  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
208  *        performing any operation on the sem array.
209  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
210  *
211  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
212  * races:
213  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
214  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
215  *   before update_queue had a chance to set queue.status
216  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
217  *   blocked process is woken up by a signal between writing
218  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
219  *   process could return from semtimedop and die by calling
220  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
221  *   will oops, because the task structure is already invalid.
222  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
223  *
224  */
225 #define IN_WAKEUP       1
226
227 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
228 {
229         int id;
230         int retval;
231         struct sem_array *sma;
232         int size;
233         key_t key = params->key;
234         int nsems = params->u.nsems;
235         int semflg = params->flg;
236
237         if (!nsems)
238                 return -EINVAL;
239         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
240                 return -ENOSPC;
241
242         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
243         sma = ipc_rcu_alloc(size);
244         if (!sma) {
245                 return -ENOMEM;
246         }
247         memset (sma, 0, size);
248
249         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
250         sma->sem_perm.key = key;
251
252         sma->sem_perm.security = NULL;
253         retval = security_sem_alloc(sma);
254         if (retval) {
255                 ipc_rcu_putref(sma);
256                 return retval;
257         }
258
259         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
260         if(id == -1) {
261                 security_sem_free(sma);
262                 ipc_rcu_putref(sma);
263                 return -ENOSPC;
264         }
265         ns->used_sems += nsems;
266
267         sma->sem_perm.id = sem_buildid(ns, id, sma->sem_perm.seq);
268         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
269         /* sma->sem_pending = NULL; */
270         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
271         /* sma->undo = NULL; */
272         sma->sem_nsems = nsems;
273         sma->sem_ctime = get_seconds();
274         sem_unlock(sma);
275
276         return sma->sem_perm.id;
277 }
278
279
280 static inline int sem_security(void *sma, int semflg)
281 {
282         return security_sem_associate((struct sem_array *) sma, semflg);
283 }
284
285 static inline int sem_more_checks(void *sma, struct ipc_params *params)
286 {
287         if (params->u.nsems > ((struct sem_array *)sma)->sem_nsems)
288                 return -EINVAL;
289
290         return 0;
291 }
292
293 asmlinkage long sys_semget(key_t key, int nsems, int semflg)
294 {
295         struct ipc_namespace *ns;
296         struct ipc_ops sem_ops;
297         struct ipc_params sem_params;
298
299         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
300
301         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
302                 return -EINVAL;
303
304         sem_ops.getnew = newary;
305         sem_ops.associate = sem_security;
306         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
307
308         sem_params.key = key;
309         sem_params.flg = semflg;
310         sem_params.u.nsems = nsems;
311
312         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
313 }
314
315 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
316  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
317  */
318 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
319                                     struct sem_queue * q)
320 {
321         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
322         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
323 }
324
325 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
326                                      struct sem_queue * q)
327 {
328         q->next = sma->sem_pending;
329         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
330         if (q->next)
331                 q->next->prev = &q->next;
332         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
333                 sma->sem_pending_last = &q->next;
334 }
335
336 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
337                                       struct sem_queue * q)
338 {
339         *(q->prev) = q->next;
340         if (q->next)
341                 q->next->prev = q->prev;
342         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
343                 sma->sem_pending_last = q->prev;
344         q->prev = NULL; /* mark as removed */
345 }
346
347 /*
348  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
349  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
350  */
351
352 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
353                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
354 {
355         int result, sem_op;
356         struct sembuf *sop;
357         struct sem * curr;
358
359         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
360                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
361                 sem_op = sop->sem_op;
362                 result = curr->semval;
363   
364                 if (!sem_op && result)
365                         goto would_block;
366
367                 result += sem_op;
368                 if (result < 0)
369                         goto would_block;
370                 if (result > SEMVMX)
371                         goto out_of_range;
372                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
373                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
374                         /*
375                          *      Exceeding the undo range is an error.
376                          */
377                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
378                                 goto out_of_range;
379                 }
380                 curr->semval = result;
381         }
382
383         sop--;
384         while (sop >= sops) {
385                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
386                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
387                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
388                 sop--;
389         }
390         
391         sma->sem_otime = get_seconds();
392         return 0;
393
394 out_of_range:
395         result = -ERANGE;
396         goto undo;
397
398 would_block:
399         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
400                 result = -EAGAIN;
401         else
402                 result = 1;
403
404 undo:
405         sop--;
406         while (sop >= sops) {
407                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
408                 sop--;
409         }
410
411         return result;
412 }
413
414 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
415  * looking for tasks that can be completed.
416  */
417 static void update_queue (struct sem_array * sma)
418 {
419         int error;
420         struct sem_queue * q;
421
422         q = sma->sem_pending;
423         while(q) {
424                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
425                                          q->undo, q->pid);
426
427                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
428                 if (error <= 0) {
429                         struct sem_queue *n;
430                         remove_from_queue(sma,q);
431                         q->status = IN_WAKEUP;
432                         /*
433                          * Continue scanning. The next operation
434                          * that must be checked depends on the type of the
435                          * completed operation:
436                          * - if the operation modified the array, then
437                          *   restart from the head of the queue and
438                          *   check for threads that might be waiting
439                          *   for semaphore values to become 0.
440                          * - if the operation didn't modify the array,
441                          *   then just continue.
442                          */
443                         if (q->alter)
444                                 n = sma->sem_pending;
445                         else
446                                 n = q->next;
447                         wake_up_process(q->sleeper);
448                         /* hands-off: q will disappear immediately after
449                          * writing q->status.
450                          */
451                         smp_wmb();
452                         q->status = error;
453                         q = n;
454                 } else {
455                         q = q->next;
456                 }
457         }
458 }
459
460 /* The following counts are associated to each semaphore:
461  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
462  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
463  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
464  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
465  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
466  * The counts we return here are a rough approximation, but still
467  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
468  */
469 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
470 {
471         int semncnt;
472         struct sem_queue * q;
473
474         semncnt = 0;
475         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
476                 struct sembuf * sops = q->sops;
477                 int nsops = q->nsops;
478                 int i;
479                 for (i = 0; i < nsops; i++)
480                         if (sops[i].sem_num == semnum
481                             && (sops[i].sem_op < 0)
482                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
483                                 semncnt++;
484         }
485         return semncnt;
486 }
487 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
488 {
489         int semzcnt;
490         struct sem_queue * q;
491
492         semzcnt = 0;
493         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
494                 struct sembuf * sops = q->sops;
495                 int nsops = q->nsops;
496                 int i;
497                 for (i = 0; i < nsops; i++)
498                         if (sops[i].sem_num == semnum
499                             && (sops[i].sem_op == 0)
500                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
501                                 semzcnt++;
502         }
503         return semzcnt;
504 }
505
506 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.mutex locked and
507  * the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.mutex remains locked
508  * on exit.
509  */
510 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *sma)
511 {
512         struct sem_undo *un;
513         struct sem_queue *q;
514
515         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
516          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
517          * or during the next semop.)
518          */
519         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
520                 un->semid = -1;
521
522         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
523         q = sma->sem_pending;
524         while(q) {
525                 struct sem_queue *n;
526                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
527                 q->prev = NULL;
528                 n = q->next;
529                 q->status = IN_WAKEUP;
530                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
531                 smp_wmb();
532                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
533                 q = n;
534         }
535
536         /* Remove the semaphore set from the IDR */
537         sem_rmid(ns, sma);
538         sem_unlock(sma);
539
540         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
541         security_sem_free(sma);
542         ipc_rcu_putref(sma);
543 }
544
545 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
546 {
547         switch(version) {
548         case IPC_64:
549                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
550         case IPC_OLD:
551             {
552                 struct semid_ds out;
553
554                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
555
556                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
557                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
558                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
559
560                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
561             }
562         default:
563                 return -EINVAL;
564         }
565 }
566
567 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
568                 int cmd, int version, union semun arg)
569 {
570         int err = -EINVAL;
571         struct sem_array *sma;
572
573         switch(cmd) {
574         case IPC_INFO:
575         case SEM_INFO:
576         {
577                 struct seminfo seminfo;
578                 int max_id;
579
580                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
581                 if (err)
582                         return err;
583                 
584                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
585                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
586                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
587                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
588                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
589                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
590                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
591                 seminfo.semmap = SEMMAP;
592                 seminfo.semume = SEMUME;
593                 mutex_lock(&sem_ids(ns).mutex);
594                 if (cmd == SEM_INFO) {
595                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
596                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
597                 } else {
598                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
599                         seminfo.semaem = SEMAEM;
600                 }
601                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
602                 mutex_unlock(&sem_ids(ns).mutex);
603                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
604                         return -EFAULT;
605                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
606         }
607         case SEM_STAT:
608         {
609                 struct semid64_ds tbuf;
610                 int id;
611
612                 sma = sem_lock(ns, semid);
613                 if (IS_ERR(sma))
614                         return PTR_ERR(sma);
615
616                 err = -EACCES;
617                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
618                         goto out_unlock;
619
620                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
621                 if (err)
622                         goto out_unlock;
623
624                 id = sma->sem_perm.id;
625
626                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
627
628                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
629                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
630                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
631                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
632                 sem_unlock(sma);
633                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
634                         return -EFAULT;
635                 return id;
636         }
637         default:
638                 return -EINVAL;
639         }
640         return err;
641 out_unlock:
642         sem_unlock(sma);
643         return err;
644 }
645
646 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
647                 int cmd, int version, union semun arg)
648 {
649         struct sem_array *sma;
650         struct sem* curr;
651         int err;
652         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
653         ushort* sem_io = fast_sem_io;
654         int nsems;
655
656         sma = sem_lock_check(ns, semid);
657         if (IS_ERR(sma))
658                 return PTR_ERR(sma);
659
660         nsems = sma->sem_nsems;
661
662         err = -EACCES;
663         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
664                 goto out_unlock;
665
666         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
667         if (err)
668                 goto out_unlock;
669
670         err = -EACCES;
671         switch (cmd) {
672         case GETALL:
673         {
674                 ushort __user *array = arg.array;
675                 int i;
676
677                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
678                         ipc_rcu_getref(sma);
679                         sem_unlock(sma);                        
680
681                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
682                         if(sem_io == NULL) {
683                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
684                                 ipc_rcu_putref(sma);
685                                 sem_unlock(sma);
686                                 return -ENOMEM;
687                         }
688
689                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
690                         ipc_rcu_putref(sma);
691                         if (sma->sem_perm.deleted) {
692                                 sem_unlock(sma);
693                                 err = -EIDRM;
694                                 goto out_free;
695                         }
696                 }
697
698                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
699                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
700                 sem_unlock(sma);
701                 err = 0;
702                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
703                         err = -EFAULT;
704                 goto out_free;
705         }
706         case SETALL:
707         {
708                 int i;
709                 struct sem_undo *un;
710
711                 ipc_rcu_getref(sma);
712                 sem_unlock(sma);
713
714                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
715                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
716                         if(sem_io == NULL) {
717                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
718                                 ipc_rcu_putref(sma);
719                                 sem_unlock(sma);
720                                 return -ENOMEM;
721                         }
722                 }
723
724                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
725                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
726                         ipc_rcu_putref(sma);
727                         sem_unlock(sma);
728                         err = -EFAULT;
729                         goto out_free;
730                 }
731
732                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
733                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
734                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
735                                 ipc_rcu_putref(sma);
736                                 sem_unlock(sma);
737                                 err = -ERANGE;
738                                 goto out_free;
739                         }
740                 }
741                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
742                 ipc_rcu_putref(sma);
743                 if (sma->sem_perm.deleted) {
744                         sem_unlock(sma);
745                         err = -EIDRM;
746                         goto out_free;
747                 }
748
749                 for (i = 0; i < nsems; i++)
750                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
751                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
752                         for (i = 0; i < nsems; i++)
753                                 un->semadj[i] = 0;
754                 sma->sem_ctime = get_seconds();
755                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
756                 update_queue(sma);
757                 err = 0;
758                 goto out_unlock;
759         }
760         case IPC_STAT:
761         {
762                 struct semid64_ds tbuf;
763                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
764                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
765                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
766                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
767                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
768                 sem_unlock(sma);
769                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
770                         return -EFAULT;
771                 return 0;
772         }
773         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
774         }
775         err = -EINVAL;
776         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
777                 goto out_unlock;
778
779         curr = &sma->sem_base[semnum];
780
781         switch (cmd) {
782         case GETVAL:
783                 err = curr->semval;
784                 goto out_unlock;
785         case GETPID:
786                 err = curr->sempid;
787                 goto out_unlock;
788         case GETNCNT:
789                 err = count_semncnt(sma,semnum);
790                 goto out_unlock;
791         case GETZCNT:
792                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
793                 goto out_unlock;
794         case SETVAL:
795         {
796                 int val = arg.val;
797                 struct sem_undo *un;
798                 err = -ERANGE;
799                 if (val > SEMVMX || val < 0)
800                         goto out_unlock;
801
802                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
803                         un->semadj[semnum] = 0;
804                 curr->semval = val;
805                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
806                 sma->sem_ctime = get_seconds();
807                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
808                 update_queue(sma);
809                 err = 0;
810                 goto out_unlock;
811         }
812         }
813 out_unlock:
814         sem_unlock(sma);
815 out_free:
816         if(sem_io != fast_sem_io)
817                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
818         return err;
819 }
820
821 struct sem_setbuf {
822         uid_t   uid;
823         gid_t   gid;
824         mode_t  mode;
825 };
826
827 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
828 {
829         switch(version) {
830         case IPC_64:
831             {
832                 struct semid64_ds tbuf;
833
834                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
835                         return -EFAULT;
836
837                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
838                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
839                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
840
841                 return 0;
842             }
843         case IPC_OLD:
844             {
845                 struct semid_ds tbuf_old;
846
847                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
848                         return -EFAULT;
849
850                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
851                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
852                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
853
854                 return 0;
855             }
856         default:
857                 return -EINVAL;
858         }
859 }
860
861 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
862                 int cmd, int version, union semun arg)
863 {
864         struct sem_array *sma;
865         int err;
866         struct sem_setbuf uninitialized_var(setbuf);
867         struct kern_ipc_perm *ipcp;
868
869         if(cmd == IPC_SET) {
870                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
871                         return -EFAULT;
872         }
873         sma = sem_lock_check(ns, semid);
874         if (IS_ERR(sma))
875                 return PTR_ERR(sma);
876
877         ipcp = &sma->sem_perm;
878
879         err = audit_ipc_obj(ipcp);
880         if (err)
881                 goto out_unlock;
882
883         if (cmd == IPC_SET) {
884                 err = audit_ipc_set_perm(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode);
885                 if (err)
886                         goto out_unlock;
887         }
888         if (current->euid != ipcp->cuid && 
889             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
890                 err=-EPERM;
891                 goto out_unlock;
892         }
893
894         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
895         if (err)
896                 goto out_unlock;
897
898         switch(cmd){
899         case IPC_RMID:
900                 freeary(ns, sma);
901                 err = 0;
902                 break;
903         case IPC_SET:
904                 ipcp->uid = setbuf.uid;
905                 ipcp->gid = setbuf.gid;
906                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
907                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
908                 sma->sem_ctime = get_seconds();
909                 sem_unlock(sma);
910                 err = 0;
911                 break;
912         default:
913                 sem_unlock(sma);
914                 err = -EINVAL;
915                 break;
916         }
917         return err;
918
919 out_unlock:
920         sem_unlock(sma);
921         return err;
922 }
923
924 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
925 {
926         int err = -EINVAL;
927         int version;
928         struct ipc_namespace *ns;
929
930         if (semid < 0)
931                 return -EINVAL;
932
933         version = ipc_parse_version(&cmd);
934         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
935
936         switch(cmd) {
937         case IPC_INFO:
938         case SEM_INFO:
939         case SEM_STAT:
940                 err = semctl_nolock(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
941                 return err;
942         case GETALL:
943         case GETVAL:
944         case GETPID:
945         case GETNCNT:
946         case GETZCNT:
947         case IPC_STAT:
948         case SETVAL:
949         case SETALL:
950                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
951                 return err;
952         case IPC_RMID:
953         case IPC_SET:
954                 mutex_lock(&sem_ids(ns).mutex);
955                 err = semctl_down(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
956                 mutex_unlock(&sem_ids(ns).mutex);
957                 return err;
958         default:
959                 return -EINVAL;
960         }
961 }
962
963 static inline void lock_semundo(void)
964 {
965         struct sem_undo_list *undo_list;
966
967         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
968         if (undo_list)
969                 spin_lock(&undo_list->lock);
970 }
971
972 /* This code has an interaction with copy_semundo().
973  * Consider; two tasks are sharing the undo_list. task1
974  * acquires the undo_list lock in lock_semundo().  If task2 now
975  * exits before task1 releases the lock (by calling
976  * unlock_semundo()), then task1 will never call spin_unlock().
977  * This leave the sem_undo_list in a locked state.  If task1 now creats task3
978  * and once again shares the sem_undo_list, the sem_undo_list will still be
979  * locked, and future SEM_UNDO operations will deadlock.  This case is
980  * dealt with in copy_semundo() by having it reinitialize the spin lock when 
981  * the refcnt goes from 1 to 2.
982  */
983 static inline void unlock_semundo(void)
984 {
985         struct sem_undo_list *undo_list;
986
987         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
988         if (undo_list)
989                 spin_unlock(&undo_list->lock);
990 }
991
992
993 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
994  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
995  * and current is THE ONE
996  *
997  * If this allocation and assignment succeeds, but later
998  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
999  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1000  * at exit time.
1001  *
1002  * This can block, so callers must hold no locks.
1003  */
1004 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1005 {
1006         struct sem_undo_list *undo_list;
1007
1008         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1009         if (!undo_list) {
1010                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1011                 if (undo_list == NULL)
1012                         return -ENOMEM;
1013                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1014                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1015                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1016         }
1017         *undo_listp = undo_list;
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1022 {
1023         struct sem_undo **last, *un;
1024
1025         last = &ulp->proc_list;
1026         un = *last;
1027         while(un != NULL) {
1028                 if(un->semid==semid)
1029                         break;
1030                 if(un->semid==-1) {
1031                         *last=un->proc_next;
1032                         kfree(un);
1033                 } else {
1034                         last=&un->proc_next;
1035                 }
1036                 un=*last;
1037         }
1038         return un;
1039 }
1040
1041 static struct sem_undo *find_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1042 {
1043         struct sem_array *sma;
1044         struct sem_undo_list *ulp;
1045         struct sem_undo *un, *new;
1046         int nsems;
1047         int error;
1048
1049         error = get_undo_list(&ulp);
1050         if (error)
1051                 return ERR_PTR(error);
1052
1053         lock_semundo();
1054         un = lookup_undo(ulp, semid);
1055         unlock_semundo();
1056         if (likely(un!=NULL))
1057                 goto out;
1058
1059         /* no undo structure around - allocate one. */
1060         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1061         if (IS_ERR(sma))
1062                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1063
1064         nsems = sma->sem_nsems;
1065         ipc_rcu_getref(sma);
1066         sem_unlock(sma);
1067
1068         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1069         if (!new) {
1070                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1071                 ipc_rcu_putref(sma);
1072                 sem_unlock(sma);
1073                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1074         }
1075         new->semadj = (short *) &new[1];
1076         new->semid = semid;
1077
1078         lock_semundo();
1079         un = lookup_undo(ulp, semid);
1080         if (un) {
1081                 unlock_semundo();
1082                 kfree(new);
1083                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1084                 ipc_rcu_putref(sma);
1085                 sem_unlock(sma);
1086                 goto out;
1087         }
1088         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1089         ipc_rcu_putref(sma);
1090         if (sma->sem_perm.deleted) {
1091                 sem_unlock(sma);
1092                 unlock_semundo();
1093                 kfree(new);
1094                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1095                 goto out;
1096         }
1097         new->proc_next = ulp->proc_list;
1098         ulp->proc_list = new;
1099         new->id_next = sma->undo;
1100         sma->undo = new;
1101         sem_unlock(sma);
1102         un = new;
1103         unlock_semundo();
1104 out:
1105         return un;
1106 }
1107
1108 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1109                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1110 {
1111         int error = -EINVAL;
1112         struct sem_array *sma;
1113         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1114         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1115         struct sem_undo *un;
1116         int undos = 0, alter = 0, max;
1117         struct sem_queue queue;
1118         unsigned long jiffies_left = 0;
1119         struct ipc_namespace *ns;
1120
1121         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1122
1123         if (nsops < 1 || semid < 0)
1124                 return -EINVAL;
1125         if (nsops > ns->sc_semopm)
1126                 return -E2BIG;
1127         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1128                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1129                 if(sops==NULL)
1130                         return -ENOMEM;
1131         }
1132         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1133                 error=-EFAULT;
1134                 goto out_free;
1135         }
1136         if (timeout) {
1137                 struct timespec _timeout;
1138                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1139                         error = -EFAULT;
1140                         goto out_free;
1141                 }
1142                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1143                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1144                         error = -EINVAL;
1145                         goto out_free;
1146                 }
1147                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1148         }
1149         max = 0;
1150         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1151                 if (sop->sem_num >= max)
1152                         max = sop->sem_num;
1153                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1154                         undos = 1;
1155                 if (sop->sem_op != 0)
1156                         alter = 1;
1157         }
1158
1159 retry_undos:
1160         if (undos) {
1161                 un = find_undo(ns, semid);
1162                 if (IS_ERR(un)) {
1163                         error = PTR_ERR(un);
1164                         goto out_free;
1165                 }
1166         } else
1167                 un = NULL;
1168
1169         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1170         if (IS_ERR(sma)) {
1171                 error = PTR_ERR(sma);
1172                 goto out_free;
1173         }
1174
1175         /*
1176          * semid identifiers are not unique - find_undo may have
1177          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1178          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1179          */
1180         if (un && un->semid == -1) {
1181                 sem_unlock(sma);
1182                 goto retry_undos;
1183         }
1184         error = -EFBIG;
1185         if (max >= sma->sem_nsems)
1186                 goto out_unlock_free;
1187
1188         error = -EACCES;
1189         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1190                 goto out_unlock_free;
1191
1192         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1193         if (error)
1194                 goto out_unlock_free;
1195
1196         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1197         if (error <= 0) {
1198                 if (alter && error == 0)
1199                         update_queue (sma);
1200                 goto out_unlock_free;
1201         }
1202
1203         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1204          * task into the pending queue and go to sleep.
1205          */
1206                 
1207         queue.sma = sma;
1208         queue.sops = sops;
1209         queue.nsops = nsops;
1210         queue.undo = un;
1211         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1212         queue.id = semid;
1213         queue.alter = alter;
1214         if (alter)
1215                 append_to_queue(sma ,&queue);
1216         else
1217                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1218
1219         queue.status = -EINTR;
1220         queue.sleeper = current;
1221         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1222         sem_unlock(sma);
1223
1224         if (timeout)
1225                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1226         else
1227                 schedule();
1228
1229         error = queue.status;
1230         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1231                 cpu_relax();
1232                 error = queue.status;
1233         }
1234
1235         if (error != -EINTR) {
1236                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1237                  * resources */
1238                 goto out_free;
1239         }
1240
1241         sma = sem_lock(ns, semid);
1242         if (IS_ERR(sma)) {
1243                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1244                 error = -EIDRM;
1245                 goto out_free;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1250          */
1251         error = queue.status;
1252         if (error != -EINTR) {
1253                 goto out_unlock_free;
1254         }
1255
1256         /*
1257          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1258          */
1259         if (timeout && jiffies_left == 0)
1260                 error = -EAGAIN;
1261         remove_from_queue(sma,&queue);
1262         goto out_unlock_free;
1263
1264 out_unlock_free:
1265         sem_unlock(sma);
1266 out_free:
1267         if(sops != fast_sops)
1268                 kfree(sops);
1269         return error;
1270 }
1271
1272 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1273 {
1274         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1275 }
1276
1277 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1278  * parent and child tasks.
1279  *
1280  * See the notes above unlock_semundo() regarding the spin_lock_init()
1281  * in this code.  Initialize the undo_list->lock here instead of get_undo_list()
1282  * because of the reasoning in the comment above unlock_semundo.
1283  */
1284
1285 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1286 {
1287         struct sem_undo_list *undo_list;
1288         int error;
1289
1290         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1291                 error = get_undo_list(&undo_list);
1292                 if (error)
1293                         return error;
1294                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1295                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1296         } else 
1297                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1298
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1304  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1305  * so some of them may be out of date.
1306  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1307  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1308  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1309  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1310  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1311  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1312  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1313  */
1314 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1315 {
1316         struct sem_undo_list *undo_list;
1317         struct sem_undo *u, **up;
1318         struct ipc_namespace *ns;
1319
1320         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1321         if (!undo_list)
1322                 return;
1323
1324         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1325                 return;
1326
1327         ns = tsk->nsproxy->ipc_ns;
1328         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1329          * is the last task exiting for this undo list.
1330          */
1331         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1332                 struct sem_array *sma;
1333                 int nsems, i;
1334                 struct sem_undo *un, **unp;
1335                 int semid;
1336                
1337                 semid = u->semid;
1338
1339                 if(semid == -1)
1340                         continue;
1341                 sma = sem_lock(ns, semid);
1342                 if (IS_ERR(sma))
1343                         continue;
1344
1345                 if (u->semid == -1)
1346                         goto next_entry;
1347
1348                 BUG_ON(sem_checkid(ns,sma,u->semid));
1349
1350                 /* remove u from the sma->undo list */
1351                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1352                         if (u == un)
1353                                 goto found;
1354                 }
1355                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1356                 goto next_entry;
1357 found:
1358                 *unp = un->id_next;
1359                 /* perform adjustments registered in u */
1360                 nsems = sma->sem_nsems;
1361                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1362                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1363                         if (u->semadj[i]) {
1364                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1365                                 /*
1366                                  * Range checks of the new semaphore value,
1367                                  * not defined by sus:
1368                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1369                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1370                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1371                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1372                                  *
1373                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1374                                  * and at SEMVMX.
1375                                  *
1376                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1377                                  */
1378                                 if (semaphore->semval < 0)
1379                                         semaphore->semval = 0;
1380                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1381                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1382                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1383                         }
1384                 }
1385                 sma->sem_otime = get_seconds();
1386                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1387                 update_queue(sma);
1388 next_entry:
1389                 sem_unlock(sma);
1390         }
1391         kfree(undo_list);
1392 }
1393
1394 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1395 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1396 {
1397         struct sem_array *sma = it;
1398
1399         return seq_printf(s,
1400                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1401                           sma->sem_perm.key,
1402                           sma->sem_perm.id,
1403                           sma->sem_perm.mode,
1404                           sma->sem_nsems,
1405                           sma->sem_perm.uid,
1406                           sma->sem_perm.gid,
1407                           sma->sem_perm.cuid,
1408                           sma->sem_perm.cgid,
1409                           sma->sem_otime,
1410                           sma->sem_ctime);
1411 }
1412 #endif