[PATCH] ipcsem: remove superflous decrease variable from sys_semtimedop
[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 <manfreds@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
66 #include <linux/config.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/spinlock.h>
69 #include <linux/init.h>
70 #include <linux/proc_fs.h>
71 #include <linux/time.h>
72 #include <linux/smp_lock.h>
73 #include <linux/security.h>
74 #include <linux/syscalls.h>
75 #include <linux/audit.h>
76 #include <asm/uaccess.h>
77 #include "util.h"
78
79
80 #define sem_lock(id)    ((struct sem_array*)ipc_lock(&sem_ids,id))
81 #define sem_unlock(sma) ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
82 #define sem_rmid(id)    ((struct sem_array*)ipc_rmid(&sem_ids,id))
83 #define sem_checkid(sma, semid) \
84         ipc_checkid(&sem_ids,&sma->sem_perm,semid)
85 #define sem_buildid(id, seq) \
86         ipc_buildid(&sem_ids, id, seq)
87 static struct ipc_ids sem_ids;
88
89 static int newary (key_t, int, int);
90 static void freeary (struct sem_array *sma, int id);
91 #ifdef CONFIG_PROC_FS
92 static int sysvipc_sem_read_proc(char *buffer, char **start, off_t offset, int length, int *eof, void *data);
93 #endif
94
95 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
96 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
97
98 /*
99  * linked list protection:
100  *      sem_undo.id_next,
101  *      sem_array.sem_pending{,last},
102  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
103  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
104  *      
105  */
106
107 int sem_ctls[4] = {SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM, SEMMNI};
108 #define sc_semmsl       (sem_ctls[0])
109 #define sc_semmns       (sem_ctls[1])
110 #define sc_semopm       (sem_ctls[2])
111 #define sc_semmni       (sem_ctls[3])
112
113 static int used_sems;
114
115 void __init sem_init (void)
116 {
117         used_sems = 0;
118         ipc_init_ids(&sem_ids,sc_semmni);
119
120 #ifdef CONFIG_PROC_FS
121         create_proc_read_entry("sysvipc/sem", 0, NULL, sysvipc_sem_read_proc, NULL);
122 #endif
123 }
124
125 /*
126  * Lockless wakeup algorithm:
127  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
128  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
129  * - wakeup is performed by
130  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
131  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
132  *        This is the notification for the blocked thread that a
133  *        result value is imminent.
134  *      * call wake_up_process
135  *      * set queue.status to the final value.
136  * - the previously blocked thread checks queue.status:
137  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
138  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
139  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
140  *        performing any operation on the semaphore array.
141  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
142  *
143  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
144  * races:
145  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
146  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
147  *   before update_queue had a chance to set queue.status
148  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
149  *   blocked process is woken up by a signal between writing
150  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
151  *   process could return from semtimedop and die by calling
152  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
153  *   will oops, because the task structure is already invalid.
154  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
155  *
156  */
157 #define IN_WAKEUP       1
158
159 static int newary (key_t key, int nsems, int semflg)
160 {
161         int id;
162         int retval;
163         struct sem_array *sma;
164         int size;
165
166         if (!nsems)
167                 return -EINVAL;
168         if (used_sems + nsems > sc_semmns)
169                 return -ENOSPC;
170
171         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
172         sma = ipc_rcu_alloc(size);
173         if (!sma) {
174                 return -ENOMEM;
175         }
176         memset (sma, 0, size);
177
178         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
179         sma->sem_perm.key = key;
180
181         sma->sem_perm.security = NULL;
182         retval = security_sem_alloc(sma);
183         if (retval) {
184                 ipc_rcu_putref(sma);
185                 return retval;
186         }
187
188         id = ipc_addid(&sem_ids, &sma->sem_perm, sc_semmni);
189         if(id == -1) {
190                 security_sem_free(sma);
191                 ipc_rcu_putref(sma);
192                 return -ENOSPC;
193         }
194         used_sems += nsems;
195
196         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
197         /* sma->sem_pending = NULL; */
198         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
199         /* sma->undo = NULL; */
200         sma->sem_nsems = nsems;
201         sma->sem_ctime = get_seconds();
202         sem_unlock(sma);
203
204         return sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
205 }
206
207 asmlinkage long sys_semget (key_t key, int nsems, int semflg)
208 {
209         int id, err = -EINVAL;
210         struct sem_array *sma;
211
212         if (nsems < 0 || nsems > sc_semmsl)
213                 return -EINVAL;
214         down(&sem_ids.sem);
215         
216         if (key == IPC_PRIVATE) {
217                 err = newary(key, nsems, semflg);
218         } else if ((id = ipc_findkey(&sem_ids, key)) == -1) {  /* key not used */
219                 if (!(semflg & IPC_CREAT))
220                         err = -ENOENT;
221                 else
222                         err = newary(key, nsems, semflg);
223         } else if (semflg & IPC_CREAT && semflg & IPC_EXCL) {
224                 err = -EEXIST;
225         } else {
226                 sma = sem_lock(id);
227                 if(sma==NULL)
228                         BUG();
229                 if (nsems > sma->sem_nsems)
230                         err = -EINVAL;
231                 else if (ipcperms(&sma->sem_perm, semflg))
232                         err = -EACCES;
233                 else {
234                         int semid = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
235                         err = security_sem_associate(sma, semflg);
236                         if (!err)
237                                 err = semid;
238                 }
239                 sem_unlock(sma);
240         }
241
242         up(&sem_ids.sem);
243         return err;
244 }
245
246 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
247  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
248  */
249 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
250                                     struct sem_queue * q)
251 {
252         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
253         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
254 }
255
256 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
257                                      struct sem_queue * q)
258 {
259         q->next = sma->sem_pending;
260         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
261         if (q->next)
262                 q->next->prev = &q->next;
263         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
264                 sma->sem_pending_last = &q->next;
265 }
266
267 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
268                                       struct sem_queue * q)
269 {
270         *(q->prev) = q->next;
271         if (q->next)
272                 q->next->prev = q->prev;
273         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
274                 sma->sem_pending_last = q->prev;
275         q->prev = NULL; /* mark as removed */
276 }
277
278 /*
279  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
280  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
281  */
282
283 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
284                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
285 {
286         int result, sem_op;
287         struct sembuf *sop;
288         struct sem * curr;
289
290         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
291                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
292                 sem_op = sop->sem_op;
293                 result = curr->semval;
294   
295                 if (!sem_op && result)
296                         goto would_block;
297
298                 result += sem_op;
299                 if (result < 0)
300                         goto would_block;
301                 if (result > SEMVMX)
302                         goto out_of_range;
303                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
304                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
305                         /*
306                          *      Exceeding the undo range is an error.
307                          */
308                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
309                                 goto out_of_range;
310                 }
311                 curr->semval = result;
312         }
313
314         sop--;
315         while (sop >= sops) {
316                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
317                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
318                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
319                 sop--;
320         }
321         
322         sma->sem_otime = get_seconds();
323         return 0;
324
325 out_of_range:
326         result = -ERANGE;
327         goto undo;
328
329 would_block:
330         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
331                 result = -EAGAIN;
332         else
333                 result = 1;
334
335 undo:
336         sop--;
337         while (sop >= sops) {
338                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
339                 sop--;
340         }
341
342         return result;
343 }
344
345 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
346  * looking for tasks that can be completed.
347  */
348 static void update_queue (struct sem_array * sma)
349 {
350         int error;
351         struct sem_queue * q;
352
353         q = sma->sem_pending;
354         while(q) {
355                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
356                                          q->undo, q->pid);
357
358                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
359                 if (error <= 0) {
360                         struct sem_queue *n;
361                         remove_from_queue(sma,q);
362                         q->status = IN_WAKEUP;
363                         /*
364                          * Continue scanning. The next operation
365                          * that must be checked depends on the type of the
366                          * completed operation:
367                          * - if the operation modified the array, then
368                          *   restart from the head of the queue and
369                          *   check for threads that might be waiting
370                          *   for semaphore values to become 0.
371                          * - if the operation didn't modify the array,
372                          *   then just continue.
373                          */
374                         if (q->alter)
375                                 n = sma->sem_pending;
376                         else
377                                 n = q->next;
378                         wake_up_process(q->sleeper);
379                         /* hands-off: q will disappear immediately after
380                          * writing q->status.
381                          */
382                         q->status = error;
383                         q = n;
384                 } else {
385                         q = q->next;
386                 }
387         }
388 }
389
390 /* The following counts are associated to each semaphore:
391  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
392  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
393  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
394  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
395  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
396  * The counts we return here are a rough approximation, but still
397  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
398  */
399 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
400 {
401         int semncnt;
402         struct sem_queue * q;
403
404         semncnt = 0;
405         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
406                 struct sembuf * sops = q->sops;
407                 int nsops = q->nsops;
408                 int i;
409                 for (i = 0; i < nsops; i++)
410                         if (sops[i].sem_num == semnum
411                             && (sops[i].sem_op < 0)
412                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
413                                 semncnt++;
414         }
415         return semncnt;
416 }
417 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
418 {
419         int semzcnt;
420         struct sem_queue * q;
421
422         semzcnt = 0;
423         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
424                 struct sembuf * sops = q->sops;
425                 int nsops = q->nsops;
426                 int i;
427                 for (i = 0; i < nsops; i++)
428                         if (sops[i].sem_num == semnum
429                             && (sops[i].sem_op == 0)
430                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
431                                 semzcnt++;
432         }
433         return semzcnt;
434 }
435
436 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.sem down and
437  * the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.sem remains locked
438  * on exit.
439  */
440 static void freeary (struct sem_array *sma, int id)
441 {
442         struct sem_undo *un;
443         struct sem_queue *q;
444         int size;
445
446         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
447          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
448          * or during the next semop.)
449          */
450         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
451                 un->semid = -1;
452
453         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
454         q = sma->sem_pending;
455         while(q) {
456                 struct sem_queue *n;
457                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
458                 q->prev = NULL;
459                 n = q->next;
460                 q->status = IN_WAKEUP;
461                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
462                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
463                 q = n;
464         }
465
466         /* Remove the semaphore set from the ID array*/
467         sma = sem_rmid(id);
468         sem_unlock(sma);
469
470         used_sems -= sma->sem_nsems;
471         size = sizeof (*sma) + sma->sem_nsems * sizeof (struct sem);
472         security_sem_free(sma);
473         ipc_rcu_putref(sma);
474 }
475
476 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
477 {
478         switch(version) {
479         case IPC_64:
480                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
481         case IPC_OLD:
482             {
483                 struct semid_ds out;
484
485                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
486
487                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
488                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
489                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
490
491                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
492             }
493         default:
494                 return -EINVAL;
495         }
496 }
497
498 static int semctl_nolock(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
499 {
500         int err = -EINVAL;
501         struct sem_array *sma;
502
503         switch(cmd) {
504         case IPC_INFO:
505         case SEM_INFO:
506         {
507                 struct seminfo seminfo;
508                 int max_id;
509
510                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
511                 if (err)
512                         return err;
513                 
514                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
515                 seminfo.semmni = sc_semmni;
516                 seminfo.semmns = sc_semmns;
517                 seminfo.semmsl = sc_semmsl;
518                 seminfo.semopm = sc_semopm;
519                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
520                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
521                 seminfo.semmap = SEMMAP;
522                 seminfo.semume = SEMUME;
523                 down(&sem_ids.sem);
524                 if (cmd == SEM_INFO) {
525                         seminfo.semusz = sem_ids.in_use;
526                         seminfo.semaem = used_sems;
527                 } else {
528                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
529                         seminfo.semaem = SEMAEM;
530                 }
531                 max_id = sem_ids.max_id;
532                 up(&sem_ids.sem);
533                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
534                         return -EFAULT;
535                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
536         }
537         case SEM_STAT:
538         {
539                 struct semid64_ds tbuf;
540                 int id;
541
542                 if(semid >= sem_ids.entries->size)
543                         return -EINVAL;
544
545                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
546
547                 sma = sem_lock(semid);
548                 if(sma == NULL)
549                         return -EINVAL;
550
551                 err = -EACCES;
552                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
553                         goto out_unlock;
554
555                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
556                 if (err)
557                         goto out_unlock;
558
559                 id = sem_buildid(semid, sma->sem_perm.seq);
560
561                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
562                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
563                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
564                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
565                 sem_unlock(sma);
566                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
567                         return -EFAULT;
568                 return id;
569         }
570         default:
571                 return -EINVAL;
572         }
573         return err;
574 out_unlock:
575         sem_unlock(sma);
576         return err;
577 }
578
579 static int semctl_main(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
580 {
581         struct sem_array *sma;
582         struct sem* curr;
583         int err;
584         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
585         ushort* sem_io = fast_sem_io;
586         int nsems;
587
588         sma = sem_lock(semid);
589         if(sma==NULL)
590                 return -EINVAL;
591
592         nsems = sma->sem_nsems;
593
594         err=-EIDRM;
595         if (sem_checkid(sma,semid))
596                 goto out_unlock;
597
598         err = -EACCES;
599         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
600                 goto out_unlock;
601
602         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
603         if (err)
604                 goto out_unlock;
605
606         err = -EACCES;
607         switch (cmd) {
608         case GETALL:
609         {
610                 ushort __user *array = arg.array;
611                 int i;
612
613                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
614                         ipc_rcu_getref(sma);
615                         sem_unlock(sma);                        
616
617                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
618                         if(sem_io == NULL) {
619                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
620                                 ipc_rcu_putref(sma);
621                                 sem_unlock(sma);
622                                 return -ENOMEM;
623                         }
624
625                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
626                         ipc_rcu_putref(sma);
627                         if (sma->sem_perm.deleted) {
628                                 sem_unlock(sma);
629                                 err = -EIDRM;
630                                 goto out_free;
631                         }
632                 }
633
634                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
635                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
636                 sem_unlock(sma);
637                 err = 0;
638                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
639                         err = -EFAULT;
640                 goto out_free;
641         }
642         case SETALL:
643         {
644                 int i;
645                 struct sem_undo *un;
646
647                 ipc_rcu_getref(sma);
648                 sem_unlock(sma);
649
650                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
651                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
652                         if(sem_io == NULL) {
653                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
654                                 ipc_rcu_putref(sma);
655                                 sem_unlock(sma);
656                                 return -ENOMEM;
657                         }
658                 }
659
660                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
661                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
662                         ipc_rcu_putref(sma);
663                         sem_unlock(sma);
664                         err = -EFAULT;
665                         goto out_free;
666                 }
667
668                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
669                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
670                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
671                                 ipc_rcu_putref(sma);
672                                 sem_unlock(sma);
673                                 err = -ERANGE;
674                                 goto out_free;
675                         }
676                 }
677                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
678                 ipc_rcu_putref(sma);
679                 if (sma->sem_perm.deleted) {
680                         sem_unlock(sma);
681                         err = -EIDRM;
682                         goto out_free;
683                 }
684
685                 for (i = 0; i < nsems; i++)
686                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
687                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
688                         for (i = 0; i < nsems; i++)
689                                 un->semadj[i] = 0;
690                 sma->sem_ctime = get_seconds();
691                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
692                 update_queue(sma);
693                 err = 0;
694                 goto out_unlock;
695         }
696         case IPC_STAT:
697         {
698                 struct semid64_ds tbuf;
699                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
700                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
701                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
702                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
703                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
704                 sem_unlock(sma);
705                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
706                         return -EFAULT;
707                 return 0;
708         }
709         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
710         }
711         err = -EINVAL;
712         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
713                 goto out_unlock;
714
715         curr = &sma->sem_base[semnum];
716
717         switch (cmd) {
718         case GETVAL:
719                 err = curr->semval;
720                 goto out_unlock;
721         case GETPID:
722                 err = curr->sempid;
723                 goto out_unlock;
724         case GETNCNT:
725                 err = count_semncnt(sma,semnum);
726                 goto out_unlock;
727         case GETZCNT:
728                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
729                 goto out_unlock;
730         case SETVAL:
731         {
732                 int val = arg.val;
733                 struct sem_undo *un;
734                 err = -ERANGE;
735                 if (val > SEMVMX || val < 0)
736                         goto out_unlock;
737
738                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
739                         un->semadj[semnum] = 0;
740                 curr->semval = val;
741                 curr->sempid = current->tgid;
742                 sma->sem_ctime = get_seconds();
743                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
744                 update_queue(sma);
745                 err = 0;
746                 goto out_unlock;
747         }
748         }
749 out_unlock:
750         sem_unlock(sma);
751 out_free:
752         if(sem_io != fast_sem_io)
753                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
754         return err;
755 }
756
757 struct sem_setbuf {
758         uid_t   uid;
759         gid_t   gid;
760         mode_t  mode;
761 };
762
763 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
764 {
765         switch(version) {
766         case IPC_64:
767             {
768                 struct semid64_ds tbuf;
769
770                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
771                         return -EFAULT;
772
773                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
774                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
775                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
776
777                 return 0;
778             }
779         case IPC_OLD:
780             {
781                 struct semid_ds tbuf_old;
782
783                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
784                         return -EFAULT;
785
786                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
787                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
788                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
789
790                 return 0;
791             }
792         default:
793                 return -EINVAL;
794         }
795 }
796
797 static int semctl_down(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
798 {
799         struct sem_array *sma;
800         int err;
801         struct sem_setbuf setbuf;
802         struct kern_ipc_perm *ipcp;
803
804         if(cmd == IPC_SET) {
805                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
806                         return -EFAULT;
807                 if ((err = audit_ipc_perms(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode)))
808                         return err;
809         }
810         sma = sem_lock(semid);
811         if(sma==NULL)
812                 return -EINVAL;
813
814         if (sem_checkid(sma,semid)) {
815                 err=-EIDRM;
816                 goto out_unlock;
817         }       
818         ipcp = &sma->sem_perm;
819         
820         if (current->euid != ipcp->cuid && 
821             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
822                 err=-EPERM;
823                 goto out_unlock;
824         }
825
826         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
827         if (err)
828                 goto out_unlock;
829
830         switch(cmd){
831         case IPC_RMID:
832                 freeary(sma, semid);
833                 err = 0;
834                 break;
835         case IPC_SET:
836                 ipcp->uid = setbuf.uid;
837                 ipcp->gid = setbuf.gid;
838                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
839                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
840                 sma->sem_ctime = get_seconds();
841                 sem_unlock(sma);
842                 err = 0;
843                 break;
844         default:
845                 sem_unlock(sma);
846                 err = -EINVAL;
847                 break;
848         }
849         return err;
850
851 out_unlock:
852         sem_unlock(sma);
853         return err;
854 }
855
856 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
857 {
858         int err = -EINVAL;
859         int version;
860
861         if (semid < 0)
862                 return -EINVAL;
863
864         version = ipc_parse_version(&cmd);
865
866         switch(cmd) {
867         case IPC_INFO:
868         case SEM_INFO:
869         case SEM_STAT:
870                 err = semctl_nolock(semid,semnum,cmd,version,arg);
871                 return err;
872         case GETALL:
873         case GETVAL:
874         case GETPID:
875         case GETNCNT:
876         case GETZCNT:
877         case IPC_STAT:
878         case SETVAL:
879         case SETALL:
880                 err = semctl_main(semid,semnum,cmd,version,arg);
881                 return err;
882         case IPC_RMID:
883         case IPC_SET:
884                 down(&sem_ids.sem);
885                 err = semctl_down(semid,semnum,cmd,version,arg);
886                 up(&sem_ids.sem);
887                 return err;
888         default:
889                 return -EINVAL;
890         }
891 }
892
893 static inline void lock_semundo(void)
894 {
895         struct sem_undo_list *undo_list;
896
897         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
898         if ((undo_list != NULL) && (atomic_read(&undo_list->refcnt) != 1))
899                 spin_lock(&undo_list->lock);
900 }
901
902 /* This code has an interaction with copy_semundo().
903  * Consider; two tasks are sharing the undo_list. task1
904  * acquires the undo_list lock in lock_semundo().  If task2 now
905  * exits before task1 releases the lock (by calling
906  * unlock_semundo()), then task1 will never call spin_unlock().
907  * This leave the sem_undo_list in a locked state.  If task1 now creats task3
908  * and once again shares the sem_undo_list, the sem_undo_list will still be
909  * locked, and future SEM_UNDO operations will deadlock.  This case is
910  * dealt with in copy_semundo() by having it reinitialize the spin lock when 
911  * the refcnt goes from 1 to 2.
912  */
913 static inline void unlock_semundo(void)
914 {
915         struct sem_undo_list *undo_list;
916
917         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
918         if ((undo_list != NULL) && (atomic_read(&undo_list->refcnt) != 1))
919                 spin_unlock(&undo_list->lock);
920 }
921
922
923 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
924  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
925  * and current is THE ONE
926  *
927  * If this allocation and assignment succeeds, but later
928  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
929  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
930  * at exit time.
931  *
932  * This can block, so callers must hold no locks.
933  */
934 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
935 {
936         struct sem_undo_list *undo_list;
937         int size;
938
939         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
940         if (!undo_list) {
941                 size = sizeof(struct sem_undo_list);
942                 undo_list = (struct sem_undo_list *) kmalloc(size, GFP_KERNEL);
943                 if (undo_list == NULL)
944                         return -ENOMEM;
945                 memset(undo_list, 0, size);
946                 /* don't initialize unodhd->lock here.  It's done
947                  * in copy_semundo() instead.
948                  */
949                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
950                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
951         }
952         *undo_listp = undo_list;
953         return 0;
954 }
955
956 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
957 {
958         struct sem_undo **last, *un;
959
960         last = &ulp->proc_list;
961         un = *last;
962         while(un != NULL) {
963                 if(un->semid==semid)
964                         break;
965                 if(un->semid==-1) {
966                         *last=un->proc_next;
967                         kfree(un);
968                 } else {
969                         last=&un->proc_next;
970                 }
971                 un=*last;
972         }
973         return un;
974 }
975
976 static struct sem_undo *find_undo(int semid)
977 {
978         struct sem_array *sma;
979         struct sem_undo_list *ulp;
980         struct sem_undo *un, *new;
981         int nsems;
982         int error;
983
984         error = get_undo_list(&ulp);
985         if (error)
986                 return ERR_PTR(error);
987
988         lock_semundo();
989         un = lookup_undo(ulp, semid);
990         unlock_semundo();
991         if (likely(un!=NULL))
992                 goto out;
993
994         /* no undo structure around - allocate one. */
995         sma = sem_lock(semid);
996         un = ERR_PTR(-EINVAL);
997         if(sma==NULL)
998                 goto out;
999         un = ERR_PTR(-EIDRM);
1000         if (sem_checkid(sma,semid)) {
1001                 sem_unlock(sma);
1002                 goto out;
1003         }
1004         nsems = sma->sem_nsems;
1005         ipc_rcu_getref(sma);
1006         sem_unlock(sma);
1007
1008         new = (struct sem_undo *) kmalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1009         if (!new) {
1010                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1011                 ipc_rcu_putref(sma);
1012                 sem_unlock(sma);
1013                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1014         }
1015         memset(new, 0, sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems);
1016         new->semadj = (short *) &new[1];
1017         new->semid = semid;
1018
1019         lock_semundo();
1020         un = lookup_undo(ulp, semid);
1021         if (un) {
1022                 unlock_semundo();
1023                 kfree(new);
1024                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1025                 ipc_rcu_putref(sma);
1026                 sem_unlock(sma);
1027                 goto out;
1028         }
1029         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1030         ipc_rcu_putref(sma);
1031         if (sma->sem_perm.deleted) {
1032                 sem_unlock(sma);
1033                 unlock_semundo();
1034                 kfree(new);
1035                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1036                 goto out;
1037         }
1038         new->proc_next = ulp->proc_list;
1039         ulp->proc_list = new;
1040         new->id_next = sma->undo;
1041         sma->undo = new;
1042         sem_unlock(sma);
1043         un = new;
1044         unlock_semundo();
1045 out:
1046         return un;
1047 }
1048
1049 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1050                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1051 {
1052         int error = -EINVAL;
1053         struct sem_array *sma;
1054         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1055         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1056         struct sem_undo *un;
1057         int undos = 0, alter = 0, max;
1058         struct sem_queue queue;
1059         unsigned long jiffies_left = 0;
1060
1061         if (nsops < 1 || semid < 0)
1062                 return -EINVAL;
1063         if (nsops > sc_semopm)
1064                 return -E2BIG;
1065         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1066                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1067                 if(sops==NULL)
1068                         return -ENOMEM;
1069         }
1070         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1071                 error=-EFAULT;
1072                 goto out_free;
1073         }
1074         if (timeout) {
1075                 struct timespec _timeout;
1076                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1077                         error = -EFAULT;
1078                         goto out_free;
1079                 }
1080                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1081                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1082                         error = -EINVAL;
1083                         goto out_free;
1084                 }
1085                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1086         }
1087         max = 0;
1088         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1089                 if (sop->sem_num >= max)
1090                         max = sop->sem_num;
1091                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1092                         undos = 1;
1093                 if (sop->sem_op != 0)
1094                         alter = 1;
1095         }
1096
1097 retry_undos:
1098         if (undos) {
1099                 un = find_undo(semid);
1100                 if (IS_ERR(un)) {
1101                         error = PTR_ERR(un);
1102                         goto out_free;
1103                 }
1104         } else
1105                 un = NULL;
1106
1107         sma = sem_lock(semid);
1108         error=-EINVAL;
1109         if(sma==NULL)
1110                 goto out_free;
1111         error = -EIDRM;
1112         if (sem_checkid(sma,semid))
1113                 goto out_unlock_free;
1114         /*
1115          * semid identifies are not unique - find_undo may have
1116          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1117          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1118          */
1119         if (un && un->semid == -1) {
1120                 sem_unlock(sma);
1121                 goto retry_undos;
1122         }
1123         error = -EFBIG;
1124         if (max >= sma->sem_nsems)
1125                 goto out_unlock_free;
1126
1127         error = -EACCES;
1128         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1129                 goto out_unlock_free;
1130
1131         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1132         if (error)
1133                 goto out_unlock_free;
1134
1135         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, current->tgid);
1136         if (error <= 0) {
1137                 if (alter && error == 0)
1138                         update_queue (sma);
1139                 goto out_unlock_free;
1140         }
1141
1142         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1143          * task into the pending queue and go to sleep.
1144          */
1145                 
1146         queue.sma = sma;
1147         queue.sops = sops;
1148         queue.nsops = nsops;
1149         queue.undo = un;
1150         queue.pid = current->tgid;
1151         queue.id = semid;
1152         queue.alter = alter;
1153         if (alter)
1154                 append_to_queue(sma ,&queue);
1155         else
1156                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1157
1158         queue.status = -EINTR;
1159         queue.sleeper = current;
1160         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1161         sem_unlock(sma);
1162
1163         if (timeout)
1164                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1165         else
1166                 schedule();
1167
1168         error = queue.status;
1169         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1170                 cpu_relax();
1171                 error = queue.status;
1172         }
1173
1174         if (error != -EINTR) {
1175                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1176                  * resources */
1177                 goto out_free;
1178         }
1179
1180         sma = sem_lock(semid);
1181         if(sma==NULL) {
1182                 if(queue.prev != NULL)
1183                         BUG();
1184                 error = -EIDRM;
1185                 goto out_free;
1186         }
1187
1188         /*
1189          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1190          */
1191         error = queue.status;
1192         if (error != -EINTR) {
1193                 goto out_unlock_free;
1194         }
1195
1196         /*
1197          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1198          */
1199         if (timeout && jiffies_left == 0)
1200                 error = -EAGAIN;
1201         remove_from_queue(sma,&queue);
1202         goto out_unlock_free;
1203
1204 out_unlock_free:
1205         sem_unlock(sma);
1206 out_free:
1207         if(sops != fast_sops)
1208                 kfree(sops);
1209         return error;
1210 }
1211
1212 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1213 {
1214         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1215 }
1216
1217 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1218  * parent and child tasks.
1219  *
1220  * See the notes above unlock_semundo() regarding the spin_lock_init()
1221  * in this code.  Initialize the undo_list->lock here instead of get_undo_list()
1222  * because of the reasoning in the comment above unlock_semundo.
1223  */
1224
1225 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1226 {
1227         struct sem_undo_list *undo_list;
1228         int error;
1229
1230         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1231                 error = get_undo_list(&undo_list);
1232                 if (error)
1233                         return error;
1234                 if (atomic_read(&undo_list->refcnt) == 1)
1235                         spin_lock_init(&undo_list->lock);
1236                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1237                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1238         } else 
1239                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1240
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1246  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1247  * so some of them may be out of date.
1248  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1249  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1250  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1251  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1252  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1253  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1254  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1255  */
1256 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1257 {
1258         struct sem_undo_list *undo_list;
1259         struct sem_undo *u, **up;
1260
1261         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1262         if (!undo_list)
1263                 return;
1264
1265         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1266                 return;
1267
1268         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1269          * is the last task exiting for this undo list.
1270          */
1271         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1272                 struct sem_array *sma;
1273                 int nsems, i;
1274                 struct sem_undo *un, **unp;
1275                 int semid;
1276                
1277                 semid = u->semid;
1278
1279                 if(semid == -1)
1280                         continue;
1281                 sma = sem_lock(semid);
1282                 if (sma == NULL)
1283                         continue;
1284
1285                 if (u->semid == -1)
1286                         goto next_entry;
1287
1288                 BUG_ON(sem_checkid(sma,u->semid));
1289
1290                 /* remove u from the sma->undo list */
1291                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1292                         if (u == un)
1293                                 goto found;
1294                 }
1295                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1296                 goto next_entry;
1297 found:
1298                 *unp = un->id_next;
1299                 /* perform adjustments registered in u */
1300                 nsems = sma->sem_nsems;
1301                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1302                         struct sem * sem = &sma->sem_base[i];
1303                         if (u->semadj[i]) {
1304                                 sem->semval += u->semadj[i];
1305                                 /*
1306                                  * Range checks of the new semaphore value,
1307                                  * not defined by sus:
1308                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1309                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1310                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1311                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1312                                  *
1313                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1314                                  * and at SEMVMX.
1315                                  *
1316                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1317                                  */
1318                                 if (sem->semval < 0)
1319                                         sem->semval = 0;
1320                                 if (sem->semval > SEMVMX)
1321                                         sem->semval = SEMVMX;
1322                                 sem->sempid = current->tgid;
1323                         }
1324                 }
1325                 sma->sem_otime = get_seconds();
1326                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1327                 update_queue(sma);
1328 next_entry:
1329                 sem_unlock(sma);
1330         }
1331         kfree(undo_list);
1332 }
1333
1334 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1335 static int sysvipc_sem_read_proc(char *buffer, char **start, off_t offset, int length, int *eof, void *data)
1336 {
1337         off_t pos = 0;
1338         off_t begin = 0;
1339         int i, len = 0;
1340
1341         len += sprintf(buffer, "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n");
1342         down(&sem_ids.sem);
1343
1344         for(i = 0; i <= sem_ids.max_id; i++) {
1345                 struct sem_array *sma;
1346                 sma = sem_lock(i);
1347                 if(sma) {
1348                         len += sprintf(buffer + len, "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1349                                 sma->sem_perm.key,
1350                                 sem_buildid(i,sma->sem_perm.seq),
1351                                 sma->sem_perm.mode,
1352                                 sma->sem_nsems,
1353                                 sma->sem_perm.uid,
1354                                 sma->sem_perm.gid,
1355                                 sma->sem_perm.cuid,
1356                                 sma->sem_perm.cgid,
1357                                 sma->sem_otime,
1358                                 sma->sem_ctime);
1359                         sem_unlock(sma);
1360
1361                         pos += len;
1362                         if(pos < offset) {
1363                                 len = 0;
1364                                 begin = pos;
1365                         }
1366                         if(pos > offset + length)
1367                                 goto done;
1368                 }
1369         }
1370         *eof = 1;
1371 done:
1372         up(&sem_ids.sem);
1373         *start = buffer + (offset - begin);
1374         len -= (offset - begin);
1375         if(len > length)
1376                 len = length;
1377         if(len < 0)
1378                 len = 0;
1379         return len;
1380 }
1381 #endif