7919f8ece6bac8c89cd255b367fa8dfcb722fca5
[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
69 #include <linux/config.h>
70 #include <linux/slab.h>
71 #include <linux/spinlock.h>
72 #include <linux/init.h>
73 #include <linux/proc_fs.h>
74 #include <linux/time.h>
75 #include <linux/smp_lock.h>
76 #include <linux/security.h>
77 #include <linux/syscalls.h>
78 #include <linux/audit.h>
79 #include <linux/capability.h>
80 #include <linux/seq_file.h>
81 #include <linux/mutex.h>
82
83 #include <asm/uaccess.h>
84 #include "util.h"
85
86
87 #define sem_lock(id)    ((struct sem_array*)ipc_lock(&sem_ids,id))
88 #define sem_unlock(sma) ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
89 #define sem_rmid(id)    ((struct sem_array*)ipc_rmid(&sem_ids,id))
90 #define sem_checkid(sma, semid) \
91         ipc_checkid(&sem_ids,&sma->sem_perm,semid)
92 #define sem_buildid(id, seq) \
93         ipc_buildid(&sem_ids, id, seq)
94 static struct ipc_ids sem_ids;
95
96 static int newary (key_t, int, int);
97 static void freeary (struct sem_array *sma, int id);
98 #ifdef CONFIG_PROC_FS
99 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
100 #endif
101
102 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
103 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
104
105 /*
106  * linked list protection:
107  *      sem_undo.id_next,
108  *      sem_array.sem_pending{,last},
109  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
110  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
111  *      
112  */
113
114 int sem_ctls[4] = {SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM, SEMMNI};
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 int used_sems;
121
122 void __init sem_init (void)
123 {
124         used_sems = 0;
125         ipc_init_ids(&sem_ids,sc_semmni);
126         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
127                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
128                                 &sem_ids,
129                                 sysvipc_sem_proc_show);
130 }
131
132 /*
133  * Lockless wakeup algorithm:
134  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
135  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
136  * - wakeup is performed by
137  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
138  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
139  *        This is the notification for the blocked thread that a
140  *        result value is imminent.
141  *      * call wake_up_process
142  *      * set queue.status to the final value.
143  * - the previously blocked thread checks queue.status:
144  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
145  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
146  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
147  *        performing any operation on the sem array.
148  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
149  *
150  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
151  * races:
152  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
153  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
154  *   before update_queue had a chance to set queue.status
155  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
156  *   blocked process is woken up by a signal between writing
157  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
158  *   process could return from semtimedop and die by calling
159  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
160  *   will oops, because the task structure is already invalid.
161  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
162  *
163  */
164 #define IN_WAKEUP       1
165
166 static int newary (key_t key, int nsems, int semflg)
167 {
168         int id;
169         int retval;
170         struct sem_array *sma;
171         int size;
172
173         if (!nsems)
174                 return -EINVAL;
175         if (used_sems + nsems > sc_semmns)
176                 return -ENOSPC;
177
178         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
179         sma = ipc_rcu_alloc(size);
180         if (!sma) {
181                 return -ENOMEM;
182         }
183         memset (sma, 0, size);
184
185         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
186         sma->sem_perm.key = key;
187
188         sma->sem_perm.security = NULL;
189         retval = security_sem_alloc(sma);
190         if (retval) {
191                 ipc_rcu_putref(sma);
192                 return retval;
193         }
194
195         id = ipc_addid(&sem_ids, &sma->sem_perm, sc_semmni);
196         if(id == -1) {
197                 security_sem_free(sma);
198                 ipc_rcu_putref(sma);
199                 return -ENOSPC;
200         }
201         used_sems += nsems;
202
203         sma->sem_id = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
204         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
205         /* sma->sem_pending = NULL; */
206         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
207         /* sma->undo = NULL; */
208         sma->sem_nsems = nsems;
209         sma->sem_ctime = get_seconds();
210         sem_unlock(sma);
211
212         return sma->sem_id;
213 }
214
215 asmlinkage long sys_semget (key_t key, int nsems, int semflg)
216 {
217         int id, err = -EINVAL;
218         struct sem_array *sma;
219
220         if (nsems < 0 || nsems > sc_semmsl)
221                 return -EINVAL;
222         mutex_lock(&sem_ids.mutex);
223         
224         if (key == IPC_PRIVATE) {
225                 err = newary(key, nsems, semflg);
226         } else if ((id = ipc_findkey(&sem_ids, key)) == -1) {  /* key not used */
227                 if (!(semflg & IPC_CREAT))
228                         err = -ENOENT;
229                 else
230                         err = newary(key, nsems, semflg);
231         } else if (semflg & IPC_CREAT && semflg & IPC_EXCL) {
232                 err = -EEXIST;
233         } else {
234                 sma = sem_lock(id);
235                 BUG_ON(sma==NULL);
236                 if (nsems > sma->sem_nsems)
237                         err = -EINVAL;
238                 else if (ipcperms(&sma->sem_perm, semflg))
239                         err = -EACCES;
240                 else {
241                         int semid = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
242                         err = security_sem_associate(sma, semflg);
243                         if (!err)
244                                 err = semid;
245                 }
246                 sem_unlock(sma);
247         }
248
249         mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
250         return err;
251 }
252
253 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
254  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
255  */
256 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
257                                     struct sem_queue * q)
258 {
259         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
260         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
261 }
262
263 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
264                                      struct sem_queue * q)
265 {
266         q->next = sma->sem_pending;
267         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
268         if (q->next)
269                 q->next->prev = &q->next;
270         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
271                 sma->sem_pending_last = &q->next;
272 }
273
274 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
275                                       struct sem_queue * q)
276 {
277         *(q->prev) = q->next;
278         if (q->next)
279                 q->next->prev = q->prev;
280         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
281                 sma->sem_pending_last = q->prev;
282         q->prev = NULL; /* mark as removed */
283 }
284
285 /*
286  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
287  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
288  */
289
290 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
291                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
292 {
293         int result, sem_op;
294         struct sembuf *sop;
295         struct sem * curr;
296
297         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
298                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
299                 sem_op = sop->sem_op;
300                 result = curr->semval;
301   
302                 if (!sem_op && result)
303                         goto would_block;
304
305                 result += sem_op;
306                 if (result < 0)
307                         goto would_block;
308                 if (result > SEMVMX)
309                         goto out_of_range;
310                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
311                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
312                         /*
313                          *      Exceeding the undo range is an error.
314                          */
315                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
316                                 goto out_of_range;
317                 }
318                 curr->semval = result;
319         }
320
321         sop--;
322         while (sop >= sops) {
323                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
324                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
325                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
326                 sop--;
327         }
328         
329         sma->sem_otime = get_seconds();
330         return 0;
331
332 out_of_range:
333         result = -ERANGE;
334         goto undo;
335
336 would_block:
337         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
338                 result = -EAGAIN;
339         else
340                 result = 1;
341
342 undo:
343         sop--;
344         while (sop >= sops) {
345                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
346                 sop--;
347         }
348
349         return result;
350 }
351
352 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
353  * looking for tasks that can be completed.
354  */
355 static void update_queue (struct sem_array * sma)
356 {
357         int error;
358         struct sem_queue * q;
359
360         q = sma->sem_pending;
361         while(q) {
362                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
363                                          q->undo, q->pid);
364
365                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
366                 if (error <= 0) {
367                         struct sem_queue *n;
368                         remove_from_queue(sma,q);
369                         q->status = IN_WAKEUP;
370                         /*
371                          * Continue scanning. The next operation
372                          * that must be checked depends on the type of the
373                          * completed operation:
374                          * - if the operation modified the array, then
375                          *   restart from the head of the queue and
376                          *   check for threads that might be waiting
377                          *   for semaphore values to become 0.
378                          * - if the operation didn't modify the array,
379                          *   then just continue.
380                          */
381                         if (q->alter)
382                                 n = sma->sem_pending;
383                         else
384                                 n = q->next;
385                         wake_up_process(q->sleeper);
386                         /* hands-off: q will disappear immediately after
387                          * writing q->status.
388                          */
389                         smp_wmb();
390                         q->status = error;
391                         q = n;
392                 } else {
393                         q = q->next;
394                 }
395         }
396 }
397
398 /* The following counts are associated to each semaphore:
399  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
400  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
401  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
402  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
403  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
404  * The counts we return here are a rough approximation, but still
405  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
406  */
407 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
408 {
409         int semncnt;
410         struct sem_queue * q;
411
412         semncnt = 0;
413         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
414                 struct sembuf * sops = q->sops;
415                 int nsops = q->nsops;
416                 int i;
417                 for (i = 0; i < nsops; i++)
418                         if (sops[i].sem_num == semnum
419                             && (sops[i].sem_op < 0)
420                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
421                                 semncnt++;
422         }
423         return semncnt;
424 }
425 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
426 {
427         int semzcnt;
428         struct sem_queue * q;
429
430         semzcnt = 0;
431         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
432                 struct sembuf * sops = q->sops;
433                 int nsops = q->nsops;
434                 int i;
435                 for (i = 0; i < nsops; i++)
436                         if (sops[i].sem_num == semnum
437                             && (sops[i].sem_op == 0)
438                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
439                                 semzcnt++;
440         }
441         return semzcnt;
442 }
443
444 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.mutex locked and
445  * the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.mutex remains locked
446  * on exit.
447  */
448 static void freeary (struct sem_array *sma, int id)
449 {
450         struct sem_undo *un;
451         struct sem_queue *q;
452         int size;
453
454         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
455          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
456          * or during the next semop.)
457          */
458         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
459                 un->semid = -1;
460
461         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
462         q = sma->sem_pending;
463         while(q) {
464                 struct sem_queue *n;
465                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
466                 q->prev = NULL;
467                 n = q->next;
468                 q->status = IN_WAKEUP;
469                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
470                 smp_wmb();
471                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
472                 q = n;
473         }
474
475         /* Remove the semaphore set from the ID array*/
476         sma = sem_rmid(id);
477         sem_unlock(sma);
478
479         used_sems -= sma->sem_nsems;
480         size = sizeof (*sma) + sma->sem_nsems * sizeof (struct sem);
481         security_sem_free(sma);
482         ipc_rcu_putref(sma);
483 }
484
485 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
486 {
487         switch(version) {
488         case IPC_64:
489                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
490         case IPC_OLD:
491             {
492                 struct semid_ds out;
493
494                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
495
496                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
497                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
498                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
499
500                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
501             }
502         default:
503                 return -EINVAL;
504         }
505 }
506
507 static int semctl_nolock(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
508 {
509         int err = -EINVAL;
510         struct sem_array *sma;
511
512         switch(cmd) {
513         case IPC_INFO:
514         case SEM_INFO:
515         {
516                 struct seminfo seminfo;
517                 int max_id;
518
519                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
520                 if (err)
521                         return err;
522                 
523                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
524                 seminfo.semmni = sc_semmni;
525                 seminfo.semmns = sc_semmns;
526                 seminfo.semmsl = sc_semmsl;
527                 seminfo.semopm = sc_semopm;
528                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
529                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
530                 seminfo.semmap = SEMMAP;
531                 seminfo.semume = SEMUME;
532                 mutex_lock(&sem_ids.mutex);
533                 if (cmd == SEM_INFO) {
534                         seminfo.semusz = sem_ids.in_use;
535                         seminfo.semaem = used_sems;
536                 } else {
537                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
538                         seminfo.semaem = SEMAEM;
539                 }
540                 max_id = sem_ids.max_id;
541                 mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
542                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
543                         return -EFAULT;
544                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
545         }
546         case SEM_STAT:
547         {
548                 struct semid64_ds tbuf;
549                 int id;
550
551                 if(semid >= sem_ids.entries->size)
552                         return -EINVAL;
553
554                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
555
556                 sma = sem_lock(semid);
557                 if(sma == NULL)
558                         return -EINVAL;
559
560                 err = -EACCES;
561                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
562                         goto out_unlock;
563
564                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
565                 if (err)
566                         goto out_unlock;
567
568                 id = sem_buildid(semid, sma->sem_perm.seq);
569
570                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
571                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
572                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
573                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
574                 sem_unlock(sma);
575                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
576                         return -EFAULT;
577                 return id;
578         }
579         default:
580                 return -EINVAL;
581         }
582         return err;
583 out_unlock:
584         sem_unlock(sma);
585         return err;
586 }
587
588 static int semctl_main(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
589 {
590         struct sem_array *sma;
591         struct sem* curr;
592         int err;
593         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
594         ushort* sem_io = fast_sem_io;
595         int nsems;
596
597         sma = sem_lock(semid);
598         if(sma==NULL)
599                 return -EINVAL;
600
601         nsems = sma->sem_nsems;
602
603         err=-EIDRM;
604         if (sem_checkid(sma,semid))
605                 goto out_unlock;
606
607         err = -EACCES;
608         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
609                 goto out_unlock;
610
611         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
612         if (err)
613                 goto out_unlock;
614
615         err = -EACCES;
616         switch (cmd) {
617         case GETALL:
618         {
619                 ushort __user *array = arg.array;
620                 int i;
621
622                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
623                         ipc_rcu_getref(sma);
624                         sem_unlock(sma);                        
625
626                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
627                         if(sem_io == NULL) {
628                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
629                                 ipc_rcu_putref(sma);
630                                 sem_unlock(sma);
631                                 return -ENOMEM;
632                         }
633
634                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
635                         ipc_rcu_putref(sma);
636                         if (sma->sem_perm.deleted) {
637                                 sem_unlock(sma);
638                                 err = -EIDRM;
639                                 goto out_free;
640                         }
641                 }
642
643                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
644                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
645                 sem_unlock(sma);
646                 err = 0;
647                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
648                         err = -EFAULT;
649                 goto out_free;
650         }
651         case SETALL:
652         {
653                 int i;
654                 struct sem_undo *un;
655
656                 ipc_rcu_getref(sma);
657                 sem_unlock(sma);
658
659                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
660                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
661                         if(sem_io == NULL) {
662                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
663                                 ipc_rcu_putref(sma);
664                                 sem_unlock(sma);
665                                 return -ENOMEM;
666                         }
667                 }
668
669                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
670                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
671                         ipc_rcu_putref(sma);
672                         sem_unlock(sma);
673                         err = -EFAULT;
674                         goto out_free;
675                 }
676
677                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
678                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
679                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
680                                 ipc_rcu_putref(sma);
681                                 sem_unlock(sma);
682                                 err = -ERANGE;
683                                 goto out_free;
684                         }
685                 }
686                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
687                 ipc_rcu_putref(sma);
688                 if (sma->sem_perm.deleted) {
689                         sem_unlock(sma);
690                         err = -EIDRM;
691                         goto out_free;
692                 }
693
694                 for (i = 0; i < nsems; i++)
695                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
696                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
697                         for (i = 0; i < nsems; i++)
698                                 un->semadj[i] = 0;
699                 sma->sem_ctime = get_seconds();
700                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
701                 update_queue(sma);
702                 err = 0;
703                 goto out_unlock;
704         }
705         case IPC_STAT:
706         {
707                 struct semid64_ds tbuf;
708                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
709                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
710                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
711                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
712                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
713                 sem_unlock(sma);
714                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
715                         return -EFAULT;
716                 return 0;
717         }
718         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
719         }
720         err = -EINVAL;
721         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
722                 goto out_unlock;
723
724         curr = &sma->sem_base[semnum];
725
726         switch (cmd) {
727         case GETVAL:
728                 err = curr->semval;
729                 goto out_unlock;
730         case GETPID:
731                 err = curr->sempid;
732                 goto out_unlock;
733         case GETNCNT:
734                 err = count_semncnt(sma,semnum);
735                 goto out_unlock;
736         case GETZCNT:
737                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
738                 goto out_unlock;
739         case SETVAL:
740         {
741                 int val = arg.val;
742                 struct sem_undo *un;
743                 err = -ERANGE;
744                 if (val > SEMVMX || val < 0)
745                         goto out_unlock;
746
747                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
748                         un->semadj[semnum] = 0;
749                 curr->semval = val;
750                 curr->sempid = current->tgid;
751                 sma->sem_ctime = get_seconds();
752                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
753                 update_queue(sma);
754                 err = 0;
755                 goto out_unlock;
756         }
757         }
758 out_unlock:
759         sem_unlock(sma);
760 out_free:
761         if(sem_io != fast_sem_io)
762                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
763         return err;
764 }
765
766 struct sem_setbuf {
767         uid_t   uid;
768         gid_t   gid;
769         mode_t  mode;
770 };
771
772 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
773 {
774         switch(version) {
775         case IPC_64:
776             {
777                 struct semid64_ds tbuf;
778
779                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
780                         return -EFAULT;
781
782                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
783                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
784                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
785
786                 return 0;
787             }
788         case IPC_OLD:
789             {
790                 struct semid_ds tbuf_old;
791
792                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
793                         return -EFAULT;
794
795                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
796                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
797                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
798
799                 return 0;
800             }
801         default:
802                 return -EINVAL;
803         }
804 }
805
806 static int semctl_down(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
807 {
808         struct sem_array *sma;
809         int err;
810         struct sem_setbuf setbuf;
811         struct kern_ipc_perm *ipcp;
812
813         if(cmd == IPC_SET) {
814                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
815                         return -EFAULT;
816         }
817         sma = sem_lock(semid);
818         if(sma==NULL)
819                 return -EINVAL;
820
821         if (sem_checkid(sma,semid)) {
822                 err=-EIDRM;
823                 goto out_unlock;
824         }       
825         ipcp = &sma->sem_perm;
826
827         err = audit_ipc_obj(ipcp);
828         if (err)
829                 goto out_unlock;
830
831         if (current->euid != ipcp->cuid && 
832             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
833                 err=-EPERM;
834                 goto out_unlock;
835         }
836
837         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
838         if (err)
839                 goto out_unlock;
840
841         switch(cmd){
842         case IPC_RMID:
843                 freeary(sma, semid);
844                 err = 0;
845                 break;
846         case IPC_SET:
847                 err = audit_ipc_set_perm(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode, ipcp);
848                 if (err)
849                         goto out_unlock;
850                 ipcp->uid = setbuf.uid;
851                 ipcp->gid = setbuf.gid;
852                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
853                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
854                 sma->sem_ctime = get_seconds();
855                 sem_unlock(sma);
856                 err = 0;
857                 break;
858         default:
859                 sem_unlock(sma);
860                 err = -EINVAL;
861                 break;
862         }
863         return err;
864
865 out_unlock:
866         sem_unlock(sma);
867         return err;
868 }
869
870 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
871 {
872         int err = -EINVAL;
873         int version;
874
875         if (semid < 0)
876                 return -EINVAL;
877
878         version = ipc_parse_version(&cmd);
879
880         switch(cmd) {
881         case IPC_INFO:
882         case SEM_INFO:
883         case SEM_STAT:
884                 err = semctl_nolock(semid,semnum,cmd,version,arg);
885                 return err;
886         case GETALL:
887         case GETVAL:
888         case GETPID:
889         case GETNCNT:
890         case GETZCNT:
891         case IPC_STAT:
892         case SETVAL:
893         case SETALL:
894                 err = semctl_main(semid,semnum,cmd,version,arg);
895                 return err;
896         case IPC_RMID:
897         case IPC_SET:
898                 mutex_lock(&sem_ids.mutex);
899                 err = semctl_down(semid,semnum,cmd,version,arg);
900                 mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
901                 return err;
902         default:
903                 return -EINVAL;
904         }
905 }
906
907 static inline void lock_semundo(void)
908 {
909         struct sem_undo_list *undo_list;
910
911         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
912         if (undo_list)
913                 spin_lock(&undo_list->lock);
914 }
915
916 /* This code has an interaction with copy_semundo().
917  * Consider; two tasks are sharing the undo_list. task1
918  * acquires the undo_list lock in lock_semundo().  If task2 now
919  * exits before task1 releases the lock (by calling
920  * unlock_semundo()), then task1 will never call spin_unlock().
921  * This leave the sem_undo_list in a locked state.  If task1 now creats task3
922  * and once again shares the sem_undo_list, the sem_undo_list will still be
923  * locked, and future SEM_UNDO operations will deadlock.  This case is
924  * dealt with in copy_semundo() by having it reinitialize the spin lock when 
925  * the refcnt goes from 1 to 2.
926  */
927 static inline void unlock_semundo(void)
928 {
929         struct sem_undo_list *undo_list;
930
931         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
932         if (undo_list)
933                 spin_unlock(&undo_list->lock);
934 }
935
936
937 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
938  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
939  * and current is THE ONE
940  *
941  * If this allocation and assignment succeeds, but later
942  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
943  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
944  * at exit time.
945  *
946  * This can block, so callers must hold no locks.
947  */
948 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
949 {
950         struct sem_undo_list *undo_list;
951         int size;
952
953         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
954         if (!undo_list) {
955                 size = sizeof(struct sem_undo_list);
956                 undo_list = (struct sem_undo_list *) kmalloc(size, GFP_KERNEL);
957                 if (undo_list == NULL)
958                         return -ENOMEM;
959                 memset(undo_list, 0, size);
960                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
961                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
962                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
963         }
964         *undo_listp = undo_list;
965         return 0;
966 }
967
968 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
969 {
970         struct sem_undo **last, *un;
971
972         last = &ulp->proc_list;
973         un = *last;
974         while(un != NULL) {
975                 if(un->semid==semid)
976                         break;
977                 if(un->semid==-1) {
978                         *last=un->proc_next;
979                         kfree(un);
980                 } else {
981                         last=&un->proc_next;
982                 }
983                 un=*last;
984         }
985         return un;
986 }
987
988 static struct sem_undo *find_undo(int semid)
989 {
990         struct sem_array *sma;
991         struct sem_undo_list *ulp;
992         struct sem_undo *un, *new;
993         int nsems;
994         int error;
995
996         error = get_undo_list(&ulp);
997         if (error)
998                 return ERR_PTR(error);
999
1000         lock_semundo();
1001         un = lookup_undo(ulp, semid);
1002         unlock_semundo();
1003         if (likely(un!=NULL))
1004                 goto out;
1005
1006         /* no undo structure around - allocate one. */
1007         sma = sem_lock(semid);
1008         un = ERR_PTR(-EINVAL);
1009         if(sma==NULL)
1010                 goto out;
1011         un = ERR_PTR(-EIDRM);
1012         if (sem_checkid(sma,semid)) {
1013                 sem_unlock(sma);
1014                 goto out;
1015         }
1016         nsems = sma->sem_nsems;
1017         ipc_rcu_getref(sma);
1018         sem_unlock(sma);
1019
1020         new = (struct sem_undo *) kmalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1021         if (!new) {
1022                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1023                 ipc_rcu_putref(sma);
1024                 sem_unlock(sma);
1025                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1026         }
1027         memset(new, 0, sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems);
1028         new->semadj = (short *) &new[1];
1029         new->semid = semid;
1030
1031         lock_semundo();
1032         un = lookup_undo(ulp, semid);
1033         if (un) {
1034                 unlock_semundo();
1035                 kfree(new);
1036                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1037                 ipc_rcu_putref(sma);
1038                 sem_unlock(sma);
1039                 goto out;
1040         }
1041         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1042         ipc_rcu_putref(sma);
1043         if (sma->sem_perm.deleted) {
1044                 sem_unlock(sma);
1045                 unlock_semundo();
1046                 kfree(new);
1047                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1048                 goto out;
1049         }
1050         new->proc_next = ulp->proc_list;
1051         ulp->proc_list = new;
1052         new->id_next = sma->undo;
1053         sma->undo = new;
1054         sem_unlock(sma);
1055         un = new;
1056         unlock_semundo();
1057 out:
1058         return un;
1059 }
1060
1061 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1062                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1063 {
1064         int error = -EINVAL;
1065         struct sem_array *sma;
1066         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1067         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1068         struct sem_undo *un;
1069         int undos = 0, alter = 0, max;
1070         struct sem_queue queue;
1071         unsigned long jiffies_left = 0;
1072
1073         if (nsops < 1 || semid < 0)
1074                 return -EINVAL;
1075         if (nsops > sc_semopm)
1076                 return -E2BIG;
1077         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1078                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1079                 if(sops==NULL)
1080                         return -ENOMEM;
1081         }
1082         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1083                 error=-EFAULT;
1084                 goto out_free;
1085         }
1086         if (timeout) {
1087                 struct timespec _timeout;
1088                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1089                         error = -EFAULT;
1090                         goto out_free;
1091                 }
1092                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1093                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1094                         error = -EINVAL;
1095                         goto out_free;
1096                 }
1097                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1098         }
1099         max = 0;
1100         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1101                 if (sop->sem_num >= max)
1102                         max = sop->sem_num;
1103                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1104                         undos = 1;
1105                 if (sop->sem_op != 0)
1106                         alter = 1;
1107         }
1108
1109 retry_undos:
1110         if (undos) {
1111                 un = find_undo(semid);
1112                 if (IS_ERR(un)) {
1113                         error = PTR_ERR(un);
1114                         goto out_free;
1115                 }
1116         } else
1117                 un = NULL;
1118
1119         sma = sem_lock(semid);
1120         error=-EINVAL;
1121         if(sma==NULL)
1122                 goto out_free;
1123         error = -EIDRM;
1124         if (sem_checkid(sma,semid))
1125                 goto out_unlock_free;
1126         /*
1127          * semid identifies are not unique - find_undo may have
1128          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1129          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1130          */
1131         if (un && un->semid == -1) {
1132                 sem_unlock(sma);
1133                 goto retry_undos;
1134         }
1135         error = -EFBIG;
1136         if (max >= sma->sem_nsems)
1137                 goto out_unlock_free;
1138
1139         error = -EACCES;
1140         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1141                 goto out_unlock_free;
1142
1143         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1144         if (error)
1145                 goto out_unlock_free;
1146
1147         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, current->tgid);
1148         if (error <= 0) {
1149                 if (alter && error == 0)
1150                         update_queue (sma);
1151                 goto out_unlock_free;
1152         }
1153
1154         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1155          * task into the pending queue and go to sleep.
1156          */
1157                 
1158         queue.sma = sma;
1159         queue.sops = sops;
1160         queue.nsops = nsops;
1161         queue.undo = un;
1162         queue.pid = current->tgid;
1163         queue.id = semid;
1164         queue.alter = alter;
1165         if (alter)
1166                 append_to_queue(sma ,&queue);
1167         else
1168                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1169
1170         queue.status = -EINTR;
1171         queue.sleeper = current;
1172         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1173         sem_unlock(sma);
1174
1175         if (timeout)
1176                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1177         else
1178                 schedule();
1179
1180         error = queue.status;
1181         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1182                 cpu_relax();
1183                 error = queue.status;
1184         }
1185
1186         if (error != -EINTR) {
1187                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1188                  * resources */
1189                 goto out_free;
1190         }
1191
1192         sma = sem_lock(semid);
1193         if(sma==NULL) {
1194                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1195                 error = -EIDRM;
1196                 goto out_free;
1197         }
1198
1199         /*
1200          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1201          */
1202         error = queue.status;
1203         if (error != -EINTR) {
1204                 goto out_unlock_free;
1205         }
1206
1207         /*
1208          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1209          */
1210         if (timeout && jiffies_left == 0)
1211                 error = -EAGAIN;
1212         remove_from_queue(sma,&queue);
1213         goto out_unlock_free;
1214
1215 out_unlock_free:
1216         sem_unlock(sma);
1217 out_free:
1218         if(sops != fast_sops)
1219                 kfree(sops);
1220         return error;
1221 }
1222
1223 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1224 {
1225         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1226 }
1227
1228 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1229  * parent and child tasks.
1230  *
1231  * See the notes above unlock_semundo() regarding the spin_lock_init()
1232  * in this code.  Initialize the undo_list->lock here instead of get_undo_list()
1233  * because of the reasoning in the comment above unlock_semundo.
1234  */
1235
1236 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1237 {
1238         struct sem_undo_list *undo_list;
1239         int error;
1240
1241         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1242                 error = get_undo_list(&undo_list);
1243                 if (error)
1244                         return error;
1245                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1246                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1247         } else 
1248                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1249
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 /*
1254  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1255  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1256  * so some of them may be out of date.
1257  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1258  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1259  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1260  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1261  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1262  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1263  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1264  */
1265 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1266 {
1267         struct sem_undo_list *undo_list;
1268         struct sem_undo *u, **up;
1269
1270         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1271         if (!undo_list)
1272                 return;
1273
1274         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1275                 return;
1276
1277         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1278          * is the last task exiting for this undo list.
1279          */
1280         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1281                 struct sem_array *sma;
1282                 int nsems, i;
1283                 struct sem_undo *un, **unp;
1284                 int semid;
1285                
1286                 semid = u->semid;
1287
1288                 if(semid == -1)
1289                         continue;
1290                 sma = sem_lock(semid);
1291                 if (sma == NULL)
1292                         continue;
1293
1294                 if (u->semid == -1)
1295                         goto next_entry;
1296
1297                 BUG_ON(sem_checkid(sma,u->semid));
1298
1299                 /* remove u from the sma->undo list */
1300                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1301                         if (u == un)
1302                                 goto found;
1303                 }
1304                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1305                 goto next_entry;
1306 found:
1307                 *unp = un->id_next;
1308                 /* perform adjustments registered in u */
1309                 nsems = sma->sem_nsems;
1310                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1311                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1312                         if (u->semadj[i]) {
1313                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1314                                 /*
1315                                  * Range checks of the new semaphore value,
1316                                  * not defined by sus:
1317                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1318                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1319                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1320                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1321                                  *
1322                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1323                                  * and at SEMVMX.
1324                                  *
1325                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1326                                  */
1327                                 if (semaphore->semval < 0)
1328                                         semaphore->semval = 0;
1329                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1330                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1331                                 semaphore->sempid = current->tgid;
1332                         }
1333                 }
1334                 sma->sem_otime = get_seconds();
1335                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1336                 update_queue(sma);
1337 next_entry:
1338                 sem_unlock(sma);
1339         }
1340         kfree(undo_list);
1341 }
1342
1343 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1344 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1345 {
1346         struct sem_array *sma = it;
1347
1348         return seq_printf(s,
1349                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1350                           sma->sem_perm.key,
1351                           sma->sem_id,
1352                           sma->sem_perm.mode,
1353                           sma->sem_nsems,
1354                           sma->sem_perm.uid,
1355                           sma->sem_perm.gid,
1356                           sma->sem_perm.cuid,
1357                           sma->sem_perm.cgid,
1358                           sma->sem_otime,
1359                           sma->sem_ctime);
1360 }
1361 #endif