ipcns: extract create_ipc_ns()
[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
62  * Lockless wakeup
63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
64  *
65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
67  *
68  * namespaces support
69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/rwsem.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/ipc_namespace.h>
86
87 #include <asm/uaccess.h>
88 #include "util.h"
89
90 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
91
92 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
93 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
94
95 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
96 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
97 #ifdef CONFIG_PROC_FS
98 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
99 #endif
100
101 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
102 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
103
104 /*
105  * linked list protection:
106  *      sem_undo.id_next,
107  *      sem_array.sem_pending{,last},
108  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
109  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
110  *      
111  */
112
113 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
114 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
115 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
116 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
117
118 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
119 {
120         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
121         ns->sc_semmns = SEMMNS;
122         ns->sc_semopm = SEMOPM;
123         ns->sc_semmni = SEMMNI;
124         ns->used_sems = 0;
125         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
126 }
127
128 #ifdef CONFIG_IPC_NS
129 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
130 {
131         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
132 }
133 #endif
134
135 void __init sem_init (void)
136 {
137         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
138         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
139                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
140                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
141 }
142
143 /*
144  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
145  * is not held.
146  */
147 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
148 {
149         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
150
151         if (IS_ERR(ipcp))
152                 return (struct sem_array *)ipcp;
153
154         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
155 }
156
157 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
158                                                 int id)
159 {
160         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
161
162         if (IS_ERR(ipcp))
163                 return (struct sem_array *)ipcp;
164
165         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
166 }
167
168 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
169 {
170         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
171         ipc_rcu_putref(sma);
172 }
173
174 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
175 {
176         ipc_rcu_getref(sma);
177         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
178 }
179
180 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
181 {
182         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
183         ipc_rcu_putref(sma);
184         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
185 }
186
187 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
188 {
189         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
190 }
191
192 /*
193  * Lockless wakeup algorithm:
194  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
195  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
196  * - wakeup is performed by
197  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
198  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
199  *        This is the notification for the blocked thread that a
200  *        result value is imminent.
201  *      * call wake_up_process
202  *      * set queue.status to the final value.
203  * - the previously blocked thread checks queue.status:
204  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
205  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
206  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
207  *        performing any operation on the sem array.
208  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
209  *
210  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
211  * races:
212  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
213  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
214  *   before update_queue had a chance to set queue.status
215  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
216  *   blocked process is woken up by a signal between writing
217  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
218  *   process could return from semtimedop and die by calling
219  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
220  *   will oops, because the task structure is already invalid.
221  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
222  *
223  */
224 #define IN_WAKEUP       1
225
226 /**
227  * newary - Create a new semaphore set
228  * @ns: namespace
229  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
230  *
231  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
232  */
233
234 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
235 {
236         int id;
237         int retval;
238         struct sem_array *sma;
239         int size;
240         key_t key = params->key;
241         int nsems = params->u.nsems;
242         int semflg = params->flg;
243
244         if (!nsems)
245                 return -EINVAL;
246         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
247                 return -ENOSPC;
248
249         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
250         sma = ipc_rcu_alloc(size);
251         if (!sma) {
252                 return -ENOMEM;
253         }
254         memset (sma, 0, size);
255
256         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
257         sma->sem_perm.key = key;
258
259         sma->sem_perm.security = NULL;
260         retval = security_sem_alloc(sma);
261         if (retval) {
262                 ipc_rcu_putref(sma);
263                 return retval;
264         }
265
266         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
267         if (id < 0) {
268                 security_sem_free(sma);
269                 ipc_rcu_putref(sma);
270                 return id;
271         }
272         ns->used_sems += nsems;
273
274         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
275         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
276         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
277         sma->sem_nsems = nsems;
278         sma->sem_ctime = get_seconds();
279         sem_unlock(sma);
280
281         return sma->sem_perm.id;
282 }
283
284
285 /*
286  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
287  */
288 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
289 {
290         struct sem_array *sma;
291
292         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
293         return security_sem_associate(sma, semflg);
294 }
295
296 /*
297  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
298  */
299 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
300                                 struct ipc_params *params)
301 {
302         struct sem_array *sma;
303
304         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
305         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
306                 return -EINVAL;
307
308         return 0;
309 }
310
311 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
312 {
313         struct ipc_namespace *ns;
314         struct ipc_ops sem_ops;
315         struct ipc_params sem_params;
316
317         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
318
319         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
320                 return -EINVAL;
321
322         sem_ops.getnew = newary;
323         sem_ops.associate = sem_security;
324         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
325
326         sem_params.key = key;
327         sem_params.flg = semflg;
328         sem_params.u.nsems = nsems;
329
330         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
331 }
332
333 /*
334  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
335  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
336  */
337
338 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
339                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
340 {
341         int result, sem_op;
342         struct sembuf *sop;
343         struct sem * curr;
344
345         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
346                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
347                 sem_op = sop->sem_op;
348                 result = curr->semval;
349   
350                 if (!sem_op && result)
351                         goto would_block;
352
353                 result += sem_op;
354                 if (result < 0)
355                         goto would_block;
356                 if (result > SEMVMX)
357                         goto out_of_range;
358                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
359                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
360                         /*
361                          *      Exceeding the undo range is an error.
362                          */
363                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
364                                 goto out_of_range;
365                 }
366                 curr->semval = result;
367         }
368
369         sop--;
370         while (sop >= sops) {
371                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
372                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
373                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
374                 sop--;
375         }
376         
377         sma->sem_otime = get_seconds();
378         return 0;
379
380 out_of_range:
381         result = -ERANGE;
382         goto undo;
383
384 would_block:
385         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
386                 result = -EAGAIN;
387         else
388                 result = 1;
389
390 undo:
391         sop--;
392         while (sop >= sops) {
393                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
394                 sop--;
395         }
396
397         return result;
398 }
399
400 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
401  * looking for tasks that can be completed.
402  */
403 static void update_queue (struct sem_array * sma)
404 {
405         int error;
406         struct sem_queue * q;
407
408         q = list_entry(sma->sem_pending.next, struct sem_queue, list);
409         while (&q->list != &sma->sem_pending) {
410                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
411                                          q->undo, q->pid);
412
413                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
414                 if (error <= 0) {
415                         struct sem_queue *n;
416
417                         /*
418                          * Continue scanning. The next operation
419                          * that must be checked depends on the type of the
420                          * completed operation:
421                          * - if the operation modified the array, then
422                          *   restart from the head of the queue and
423                          *   check for threads that might be waiting
424                          *   for semaphore values to become 0.
425                          * - if the operation didn't modify the array,
426                          *   then just continue.
427                          * The order of list_del() and reading ->next
428                          * is crucial: In the former case, the list_del()
429                          * must be done first [because we might be the
430                          * first entry in ->sem_pending], in the latter
431                          * case the list_del() must be done last
432                          * [because the list is invalid after the list_del()]
433                          */
434                         if (q->alter) {
435                                 list_del(&q->list);
436                                 n = list_entry(sma->sem_pending.next,
437                                                 struct sem_queue, list);
438                         } else {
439                                 n = list_entry(q->list.next, struct sem_queue,
440                                                 list);
441                                 list_del(&q->list);
442                         }
443
444                         /* wake up the waiting thread */
445                         q->status = IN_WAKEUP;
446
447                         wake_up_process(q->sleeper);
448                         /* hands-off: q will disappear immediately after
449                          * writing q->status.
450                          */
451                         smp_wmb();
452                         q->status = error;
453                         q = n;
454                 } else {
455                         q = list_entry(q->list.next, struct sem_queue, list);
456                 }
457         }
458 }
459
460 /* The following counts are associated to each semaphore:
461  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
462  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
463  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
464  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
465  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
466  * The counts we return here are a rough approximation, but still
467  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
468  */
469 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
470 {
471         int semncnt;
472         struct sem_queue * q;
473
474         semncnt = 0;
475         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
476                 struct sembuf * sops = q->sops;
477                 int nsops = q->nsops;
478                 int i;
479                 for (i = 0; i < nsops; i++)
480                         if (sops[i].sem_num == semnum
481                             && (sops[i].sem_op < 0)
482                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
483                                 semncnt++;
484         }
485         return semncnt;
486 }
487
488 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
489 {
490         int semzcnt;
491         struct sem_queue * q;
492
493         semzcnt = 0;
494         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
495                 struct sembuf * sops = q->sops;
496                 int nsops = q->nsops;
497                 int i;
498                 for (i = 0; i < nsops; i++)
499                         if (sops[i].sem_num == semnum
500                             && (sops[i].sem_op == 0)
501                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
502                                 semzcnt++;
503         }
504         return semzcnt;
505 }
506
507 static void free_un(struct rcu_head *head)
508 {
509         struct sem_undo *un = container_of(head, struct sem_undo, rcu);
510         kfree(un);
511 }
512
513 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
514  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
515  * remains locked on exit.
516  */
517 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
518 {
519         struct sem_undo *un, *tu;
520         struct sem_queue *q, *tq;
521         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
522
523         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
524         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
525         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
526                 list_del(&un->list_id);
527                 spin_lock(&un->ulp->lock);
528                 un->semid = -1;
529                 list_del_rcu(&un->list_proc);
530                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
531                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
532         }
533
534         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
535         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
536                 list_del(&q->list);
537
538                 q->status = IN_WAKEUP;
539                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
540                 smp_wmb();
541                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
542         }
543
544         /* Remove the semaphore set from the IDR */
545         sem_rmid(ns, sma);
546         sem_unlock(sma);
547
548         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
549         security_sem_free(sma);
550         ipc_rcu_putref(sma);
551 }
552
553 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
554 {
555         switch(version) {
556         case IPC_64:
557                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
558         case IPC_OLD:
559             {
560                 struct semid_ds out;
561
562                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
563
564                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
565                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
566                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
567
568                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
569             }
570         default:
571                 return -EINVAL;
572         }
573 }
574
575 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
576                          int cmd, int version, union semun arg)
577 {
578         int err = -EINVAL;
579         struct sem_array *sma;
580
581         switch(cmd) {
582         case IPC_INFO:
583         case SEM_INFO:
584         {
585                 struct seminfo seminfo;
586                 int max_id;
587
588                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
589                 if (err)
590                         return err;
591                 
592                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
593                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
594                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
595                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
596                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
597                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
598                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
599                 seminfo.semmap = SEMMAP;
600                 seminfo.semume = SEMUME;
601                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
602                 if (cmd == SEM_INFO) {
603                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
604                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
605                 } else {
606                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
607                         seminfo.semaem = SEMAEM;
608                 }
609                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
610                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
611                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
612                         return -EFAULT;
613                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
614         }
615         case IPC_STAT:
616         case SEM_STAT:
617         {
618                 struct semid64_ds tbuf;
619                 int id;
620
621                 if (cmd == SEM_STAT) {
622                         sma = sem_lock(ns, semid);
623                         if (IS_ERR(sma))
624                                 return PTR_ERR(sma);
625                         id = sma->sem_perm.id;
626                 } else {
627                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
628                         if (IS_ERR(sma))
629                                 return PTR_ERR(sma);
630                         id = 0;
631                 }
632
633                 err = -EACCES;
634                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
635                         goto out_unlock;
636
637                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
638                 if (err)
639                         goto out_unlock;
640
641                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
642
643                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
644                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
645                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
646                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
647                 sem_unlock(sma);
648                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
649                         return -EFAULT;
650                 return id;
651         }
652         default:
653                 return -EINVAL;
654         }
655         return err;
656 out_unlock:
657         sem_unlock(sma);
658         return err;
659 }
660
661 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
662                 int cmd, int version, union semun arg)
663 {
664         struct sem_array *sma;
665         struct sem* curr;
666         int err;
667         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
668         ushort* sem_io = fast_sem_io;
669         int nsems;
670
671         sma = sem_lock_check(ns, semid);
672         if (IS_ERR(sma))
673                 return PTR_ERR(sma);
674
675         nsems = sma->sem_nsems;
676
677         err = -EACCES;
678         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
679                 goto out_unlock;
680
681         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
682         if (err)
683                 goto out_unlock;
684
685         err = -EACCES;
686         switch (cmd) {
687         case GETALL:
688         {
689                 ushort __user *array = arg.array;
690                 int i;
691
692                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
693                         sem_getref_and_unlock(sma);
694
695                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
696                         if(sem_io == NULL) {
697                                 sem_putref(sma);
698                                 return -ENOMEM;
699                         }
700
701                         sem_lock_and_putref(sma);
702                         if (sma->sem_perm.deleted) {
703                                 sem_unlock(sma);
704                                 err = -EIDRM;
705                                 goto out_free;
706                         }
707                 }
708
709                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
710                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
711                 sem_unlock(sma);
712                 err = 0;
713                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
714                         err = -EFAULT;
715                 goto out_free;
716         }
717         case SETALL:
718         {
719                 int i;
720                 struct sem_undo *un;
721
722                 sem_getref_and_unlock(sma);
723
724                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
725                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
726                         if(sem_io == NULL) {
727                                 sem_putref(sma);
728                                 return -ENOMEM;
729                         }
730                 }
731
732                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
733                         sem_putref(sma);
734                         err = -EFAULT;
735                         goto out_free;
736                 }
737
738                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
739                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
740                                 sem_putref(sma);
741                                 err = -ERANGE;
742                                 goto out_free;
743                         }
744                 }
745                 sem_lock_and_putref(sma);
746                 if (sma->sem_perm.deleted) {
747                         sem_unlock(sma);
748                         err = -EIDRM;
749                         goto out_free;
750                 }
751
752                 for (i = 0; i < nsems; i++)
753                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
754
755                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
756                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
757                         for (i = 0; i < nsems; i++)
758                                 un->semadj[i] = 0;
759                 }
760                 sma->sem_ctime = get_seconds();
761                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
762                 update_queue(sma);
763                 err = 0;
764                 goto out_unlock;
765         }
766         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
767         }
768         err = -EINVAL;
769         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
770                 goto out_unlock;
771
772         curr = &sma->sem_base[semnum];
773
774         switch (cmd) {
775         case GETVAL:
776                 err = curr->semval;
777                 goto out_unlock;
778         case GETPID:
779                 err = curr->sempid;
780                 goto out_unlock;
781         case GETNCNT:
782                 err = count_semncnt(sma,semnum);
783                 goto out_unlock;
784         case GETZCNT:
785                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
786                 goto out_unlock;
787         case SETVAL:
788         {
789                 int val = arg.val;
790                 struct sem_undo *un;
791
792                 err = -ERANGE;
793                 if (val > SEMVMX || val < 0)
794                         goto out_unlock;
795
796                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
797                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
798                         un->semadj[semnum] = 0;
799
800                 curr->semval = val;
801                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
802                 sma->sem_ctime = get_seconds();
803                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
804                 update_queue(sma);
805                 err = 0;
806                 goto out_unlock;
807         }
808         }
809 out_unlock:
810         sem_unlock(sma);
811 out_free:
812         if(sem_io != fast_sem_io)
813                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
814         return err;
815 }
816
817 static inline unsigned long
818 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
819 {
820         switch(version) {
821         case IPC_64:
822                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
823                         return -EFAULT;
824                 return 0;
825         case IPC_OLD:
826             {
827                 struct semid_ds tbuf_old;
828
829                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
830                         return -EFAULT;
831
832                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
833                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
834                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
835
836                 return 0;
837             }
838         default:
839                 return -EINVAL;
840         }
841 }
842
843 /*
844  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
845  * to be held in write mode.
846  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
847  */
848 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
849                        int cmd, int version, union semun arg)
850 {
851         struct sem_array *sma;
852         int err;
853         struct semid64_ds semid64;
854         struct kern_ipc_perm *ipcp;
855
856         if(cmd == IPC_SET) {
857                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
858                         return -EFAULT;
859         }
860
861         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
862         if (IS_ERR(ipcp))
863                 return PTR_ERR(ipcp);
864
865         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
866
867         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
868         if (err)
869                 goto out_unlock;
870
871         switch(cmd){
872         case IPC_RMID:
873                 freeary(ns, ipcp);
874                 goto out_up;
875         case IPC_SET:
876                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
877                 sma->sem_ctime = get_seconds();
878                 break;
879         default:
880                 err = -EINVAL;
881         }
882
883 out_unlock:
884         sem_unlock(sma);
885 out_up:
886         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
887         return err;
888 }
889
890 SYSCALL_DEFINE(semctl)(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
891 {
892         int err = -EINVAL;
893         int version;
894         struct ipc_namespace *ns;
895
896         if (semid < 0)
897                 return -EINVAL;
898
899         version = ipc_parse_version(&cmd);
900         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
901
902         switch(cmd) {
903         case IPC_INFO:
904         case SEM_INFO:
905         case IPC_STAT:
906         case SEM_STAT:
907                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
908                 return err;
909         case GETALL:
910         case GETVAL:
911         case GETPID:
912         case GETNCNT:
913         case GETZCNT:
914         case SETVAL:
915         case SETALL:
916                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
917                 return err;
918         case IPC_RMID:
919         case IPC_SET:
920                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
921                 return err;
922         default:
923                 return -EINVAL;
924         }
925 }
926 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
927 asmlinkage long SyS_semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
928 {
929         return SYSC_semctl((int) semid, (int) semnum, (int) cmd, arg);
930 }
931 SYSCALL_ALIAS(sys_semctl, SyS_semctl);
932 #endif
933
934 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
935  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
936  * and current is THE ONE
937  *
938  * If this allocation and assignment succeeds, but later
939  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
940  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
941  * at exit time.
942  *
943  * This can block, so callers must hold no locks.
944  */
945 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
946 {
947         struct sem_undo_list *undo_list;
948
949         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
950         if (!undo_list) {
951                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
952                 if (undo_list == NULL)
953                         return -ENOMEM;
954                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
955                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
956                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
957
958                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
959         }
960         *undo_listp = undo_list;
961         return 0;
962 }
963
964 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
965 {
966         struct sem_undo *walk;
967
968         list_for_each_entry_rcu(walk, &ulp->list_proc, list_proc) {
969                 if (walk->semid == semid)
970                         return walk;
971         }
972         return NULL;
973 }
974
975 /**
976  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
977  * @ns: namespace
978  * @semid: semaphore array id
979  *
980  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
981  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
982  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
983  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
984  * performs a rcu_read_lock().
985  */
986 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
987 {
988         struct sem_array *sma;
989         struct sem_undo_list *ulp;
990         struct sem_undo *un, *new;
991         int nsems;
992         int error;
993
994         error = get_undo_list(&ulp);
995         if (error)
996                 return ERR_PTR(error);
997
998         rcu_read_lock();
999         spin_lock(&ulp->lock);
1000         un = lookup_undo(ulp, semid);
1001         spin_unlock(&ulp->lock);
1002         if (likely(un!=NULL))
1003                 goto out;
1004         rcu_read_unlock();
1005
1006         /* no undo structure around - allocate one. */
1007         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1008         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1009         if (IS_ERR(sma))
1010                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1011
1012         nsems = sma->sem_nsems;
1013         sem_getref_and_unlock(sma);
1014
1015         /* step 2: allocate new undo structure */
1016         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1017         if (!new) {
1018                 sem_putref(sma);
1019                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1020         }
1021
1022         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1023         sem_lock_and_putref(sma);
1024         if (sma->sem_perm.deleted) {
1025                 sem_unlock(sma);
1026                 kfree(new);
1027                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1028                 goto out;
1029         }
1030         spin_lock(&ulp->lock);
1031
1032         /*
1033          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1034          */
1035         un = lookup_undo(ulp, semid);
1036         if (un) {
1037                 kfree(new);
1038                 goto success;
1039         }
1040         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1041         new->semadj = (short *) &new[1];
1042         new->ulp = ulp;
1043         new->semid = semid;
1044         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1045         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1046         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1047         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1048         un = new;
1049
1050 success:
1051         spin_unlock(&ulp->lock);
1052         rcu_read_lock();
1053         sem_unlock(sma);
1054 out:
1055         return un;
1056 }
1057
1058 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1059                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1060 {
1061         int error = -EINVAL;
1062         struct sem_array *sma;
1063         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1064         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1065         struct sem_undo *un;
1066         int undos = 0, alter = 0, max;
1067         struct sem_queue queue;
1068         unsigned long jiffies_left = 0;
1069         struct ipc_namespace *ns;
1070
1071         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1072
1073         if (nsops < 1 || semid < 0)
1074                 return -EINVAL;
1075         if (nsops > ns->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         if (undos) {
1110                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1111                 if (IS_ERR(un)) {
1112                         error = PTR_ERR(un);
1113                         goto out_free;
1114                 }
1115         } else
1116                 un = NULL;
1117
1118         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1119         if (IS_ERR(sma)) {
1120                 if (un)
1121                         rcu_read_unlock();
1122                 error = PTR_ERR(sma);
1123                 goto out_free;
1124         }
1125
1126         /*
1127          * semid identifiers are not unique - find_alloc_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 fail.
1130          * This case can be detected checking un->semid. The existance of
1131          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1132          */
1133         error = -EIDRM;
1134         if (un) {
1135                 if (un->semid == -1) {
1136                         rcu_read_unlock();
1137                         goto out_unlock_free;
1138                 } else {
1139                         /*
1140                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1141                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1142                          *   impossible.
1143                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1144                          *   current (or a dead task).
1145                          */
1146
1147                         rcu_read_unlock();
1148                 }
1149         }
1150
1151         error = -EFBIG;
1152         if (max >= sma->sem_nsems)
1153                 goto out_unlock_free;
1154
1155         error = -EACCES;
1156         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1157                 goto out_unlock_free;
1158
1159         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1160         if (error)
1161                 goto out_unlock_free;
1162
1163         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1164         if (error <= 0) {
1165                 if (alter && error == 0)
1166                         update_queue (sma);
1167                 goto out_unlock_free;
1168         }
1169
1170         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1171          * task into the pending queue and go to sleep.
1172          */
1173                 
1174         queue.sops = sops;
1175         queue.nsops = nsops;
1176         queue.undo = un;
1177         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1178         queue.alter = alter;
1179         if (alter)
1180                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1181         else
1182                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1183
1184         queue.status = -EINTR;
1185         queue.sleeper = current;
1186         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1187         sem_unlock(sma);
1188
1189         if (timeout)
1190                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1191         else
1192                 schedule();
1193
1194         error = queue.status;
1195         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1196                 cpu_relax();
1197                 error = queue.status;
1198         }
1199
1200         if (error != -EINTR) {
1201                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1202                  * resources */
1203                 goto out_free;
1204         }
1205
1206         sma = sem_lock(ns, semid);
1207         if (IS_ERR(sma)) {
1208                 error = -EIDRM;
1209                 goto out_free;
1210         }
1211
1212         /*
1213          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1214          */
1215         error = queue.status;
1216         if (error != -EINTR) {
1217                 goto out_unlock_free;
1218         }
1219
1220         /*
1221          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1222          */
1223         if (timeout && jiffies_left == 0)
1224                 error = -EAGAIN;
1225         list_del(&queue.list);
1226
1227 out_unlock_free:
1228         sem_unlock(sma);
1229 out_free:
1230         if(sops != fast_sops)
1231                 kfree(sops);
1232         return error;
1233 }
1234
1235 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1236                 unsigned, nsops)
1237 {
1238         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1239 }
1240
1241 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1242  * parent and child tasks.
1243  */
1244
1245 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1246 {
1247         struct sem_undo_list *undo_list;
1248         int error;
1249
1250         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1251                 error = get_undo_list(&undo_list);
1252                 if (error)
1253                         return error;
1254                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1255                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1256         } else 
1257                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1264  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1265  * so some of them may be out of date.
1266  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1267  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1268  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1269  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1270  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1271  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1272  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1273  */
1274 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1275 {
1276         struct sem_undo_list *ulp;
1277
1278         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1279         if (!ulp)
1280                 return;
1281         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1282
1283         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1284                 return;
1285
1286         for (;;) {
1287                 struct sem_array *sma;
1288                 struct sem_undo *un;
1289                 int semid;
1290                 int i;
1291
1292                 rcu_read_lock();
1293                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1294                                     struct sem_undo, list_proc);
1295                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1296                         semid = -1;
1297                  else
1298                         semid = un->semid;
1299                 rcu_read_unlock();
1300
1301                 if (semid == -1)
1302                         break;
1303
1304                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1305
1306                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1307                 if (IS_ERR(sma))
1308                         continue;
1309
1310                 un = lookup_undo(ulp, semid);
1311                 if (un == NULL) {
1312                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1313                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1314                          */
1315                         sem_unlock(sma);
1316                         continue;
1317                 }
1318
1319                 /* remove un from the linked lists */
1320                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1321                 list_del(&un->list_id);
1322
1323                 spin_lock(&ulp->lock);
1324                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1325                 spin_unlock(&ulp->lock);
1326
1327                 /* perform adjustments registered in un */
1328                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1329                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1330                         if (un->semadj[i]) {
1331                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1332                                 /*
1333                                  * Range checks of the new semaphore value,
1334                                  * not defined by sus:
1335                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1336                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1337                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1338                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1339                                  *
1340                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1341                                  * and at SEMVMX.
1342                                  *
1343                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1344                                  */
1345                                 if (semaphore->semval < 0)
1346                                         semaphore->semval = 0;
1347                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1348                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1349                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1350                         }
1351                 }
1352                 sma->sem_otime = get_seconds();
1353                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1354                 update_queue(sma);
1355                 sem_unlock(sma);
1356
1357                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
1358         }
1359         kfree(ulp);
1360 }
1361
1362 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1363 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1364 {
1365         struct sem_array *sma = it;
1366
1367         return seq_printf(s,
1368                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1369                           sma->sem_perm.key,
1370                           sma->sem_perm.id,
1371                           sma->sem_perm.mode,
1372                           sma->sem_nsems,
1373                           sma->sem_perm.uid,
1374                           sma->sem_perm.gid,
1375                           sma->sem_perm.cuid,
1376                           sma->sem_perm.cgid,
1377                           sma->sem_otime,
1378                           sma->sem_ctime);
1379 }
1380 #endif