d377b3adfc3dd6c5955d577dce3b6528a3940d37
[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         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
133 }
134 #endif
135
136 void __init sem_init (void)
137 {
138         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
139         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
140                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
141                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
142 }
143
144 /*
145  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
146  * is not held.
147  */
148 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
149 {
150         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
151
152         if (IS_ERR(ipcp))
153                 return (struct sem_array *)ipcp;
154
155         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
156 }
157
158 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
159                                                 int id)
160 {
161         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
162
163         if (IS_ERR(ipcp))
164                 return (struct sem_array *)ipcp;
165
166         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
167 }
168
169 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
170 {
171         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
172         ipc_rcu_putref(sma);
173 }
174
175 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
176 {
177         ipc_rcu_getref(sma);
178         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
179 }
180
181 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
182 {
183         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
184         ipc_rcu_putref(sma);
185         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
186 }
187
188 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
189 {
190         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
191 }
192
193 /*
194  * Lockless wakeup algorithm:
195  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
196  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
197  * - wakeup is performed by
198  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
199  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
200  *        This is the notification for the blocked thread that a
201  *        result value is imminent.
202  *      * call wake_up_process
203  *      * set queue.status to the final value.
204  * - the previously blocked thread checks queue.status:
205  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
206  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
207  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
208  *        performing any operation on the sem array.
209  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
210  *
211  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
212  * races:
213  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
214  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
215  *   before update_queue had a chance to set queue.status
216  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
217  *   blocked process is woken up by a signal between writing
218  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
219  *   process could return from semtimedop and die by calling
220  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
221  *   will oops, because the task structure is already invalid.
222  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
223  *
224  */
225 #define IN_WAKEUP       1
226
227 /**
228  * newary - Create a new semaphore set
229  * @ns: namespace
230  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
231  *
232  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
233  */
234
235 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
236 {
237         int id;
238         int retval;
239         struct sem_array *sma;
240         int size;
241         key_t key = params->key;
242         int nsems = params->u.nsems;
243         int semflg = params->flg;
244
245         if (!nsems)
246                 return -EINVAL;
247         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
248                 return -ENOSPC;
249
250         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
251         sma = ipc_rcu_alloc(size);
252         if (!sma) {
253                 return -ENOMEM;
254         }
255         memset (sma, 0, size);
256
257         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
258         sma->sem_perm.key = key;
259
260         sma->sem_perm.security = NULL;
261         retval = security_sem_alloc(sma);
262         if (retval) {
263                 ipc_rcu_putref(sma);
264                 return retval;
265         }
266
267         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
268         if (id < 0) {
269                 security_sem_free(sma);
270                 ipc_rcu_putref(sma);
271                 return id;
272         }
273         ns->used_sems += nsems;
274
275         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
276         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
277         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
278         sma->sem_nsems = nsems;
279         sma->sem_ctime = get_seconds();
280         sem_unlock(sma);
281
282         return sma->sem_perm.id;
283 }
284
285
286 /*
287  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
288  */
289 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
290 {
291         struct sem_array *sma;
292
293         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
294         return security_sem_associate(sma, semflg);
295 }
296
297 /*
298  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
299  */
300 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
301                                 struct ipc_params *params)
302 {
303         struct sem_array *sma;
304
305         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
306         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
307                 return -EINVAL;
308
309         return 0;
310 }
311
312 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
313 {
314         struct ipc_namespace *ns;
315         struct ipc_ops sem_ops;
316         struct ipc_params sem_params;
317
318         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
319
320         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
321                 return -EINVAL;
322
323         sem_ops.getnew = newary;
324         sem_ops.associate = sem_security;
325         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
326
327         sem_params.key = key;
328         sem_params.flg = semflg;
329         sem_params.u.nsems = nsems;
330
331         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
332 }
333
334 /*
335  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
336  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
337  */
338
339 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
340                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
341 {
342         int result, sem_op;
343         struct sembuf *sop;
344         struct sem * curr;
345
346         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
347                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
348                 sem_op = sop->sem_op;
349                 result = curr->semval;
350   
351                 if (!sem_op && result)
352                         goto would_block;
353
354                 result += sem_op;
355                 if (result < 0)
356                         goto would_block;
357                 if (result > SEMVMX)
358                         goto out_of_range;
359                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
360                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
361                         /*
362                          *      Exceeding the undo range is an error.
363                          */
364                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
365                                 goto out_of_range;
366                 }
367                 curr->semval = result;
368         }
369
370         sop--;
371         while (sop >= sops) {
372                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
373                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
374                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
375                 sop--;
376         }
377         
378         sma->sem_otime = get_seconds();
379         return 0;
380
381 out_of_range:
382         result = -ERANGE;
383         goto undo;
384
385 would_block:
386         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
387                 result = -EAGAIN;
388         else
389                 result = 1;
390
391 undo:
392         sop--;
393         while (sop >= sops) {
394                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
395                 sop--;
396         }
397
398         return result;
399 }
400
401 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
402  * looking for tasks that can be completed.
403  */
404 static void update_queue (struct sem_array * sma)
405 {
406         struct sem_queue *q, *tq;
407
408 again:
409         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
410                 int error;
411                 int alter;
412
413                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
414                                          q->undo, q->pid);
415
416                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
417                 if (error > 0)
418                         continue;
419
420                 list_del(&q->list);
421
422                 /*
423                  * The next operation that must be checked depends on the type
424                  * of the completed operation:
425                  * - if the operation modified the array, then restart from the
426                  *   head of the queue and check for threads that might be
427                  *   waiting for semaphore values to become 0.
428                  * - if the operation didn't modify the array, then just
429                  *   continue.
430                  */
431                 alter = q->alter;
432
433                 /* wake up the waiting thread */
434                 q->status = IN_WAKEUP;
435
436                 wake_up_process(q->sleeper);
437                 /* hands-off: q will disappear immediately after
438                  * writing q->status.
439                  */
440                 smp_wmb();
441                 q->status = error;
442
443                 if (alter)
444                         goto again;
445         }
446 }
447
448 /* The following counts are associated to each semaphore:
449  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
450  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
451  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
452  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
453  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
454  * The counts we return here are a rough approximation, but still
455  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
456  */
457 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
458 {
459         int semncnt;
460         struct sem_queue * q;
461
462         semncnt = 0;
463         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
464                 struct sembuf * sops = q->sops;
465                 int nsops = q->nsops;
466                 int i;
467                 for (i = 0; i < nsops; i++)
468                         if (sops[i].sem_num == semnum
469                             && (sops[i].sem_op < 0)
470                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
471                                 semncnt++;
472         }
473         return semncnt;
474 }
475
476 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
477 {
478         int semzcnt;
479         struct sem_queue * q;
480
481         semzcnt = 0;
482         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
483                 struct sembuf * sops = q->sops;
484                 int nsops = q->nsops;
485                 int i;
486                 for (i = 0; i < nsops; i++)
487                         if (sops[i].sem_num == semnum
488                             && (sops[i].sem_op == 0)
489                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
490                                 semzcnt++;
491         }
492         return semzcnt;
493 }
494
495 static void free_un(struct rcu_head *head)
496 {
497         struct sem_undo *un = container_of(head, struct sem_undo, rcu);
498         kfree(un);
499 }
500
501 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
502  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
503  * remains locked on exit.
504  */
505 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
506 {
507         struct sem_undo *un, *tu;
508         struct sem_queue *q, *tq;
509         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
510
511         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
512         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
513         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
514                 list_del(&un->list_id);
515                 spin_lock(&un->ulp->lock);
516                 un->semid = -1;
517                 list_del_rcu(&un->list_proc);
518                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
519                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
520         }
521
522         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
523         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
524                 list_del(&q->list);
525
526                 q->status = IN_WAKEUP;
527                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
528                 smp_wmb();
529                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
530         }
531
532         /* Remove the semaphore set from the IDR */
533         sem_rmid(ns, sma);
534         sem_unlock(sma);
535
536         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
537         security_sem_free(sma);
538         ipc_rcu_putref(sma);
539 }
540
541 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
542 {
543         switch(version) {
544         case IPC_64:
545                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
546         case IPC_OLD:
547             {
548                 struct semid_ds out;
549
550                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
551
552                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
553                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
554                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
555
556                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
557             }
558         default:
559                 return -EINVAL;
560         }
561 }
562
563 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
564                          int cmd, int version, union semun arg)
565 {
566         int err = -EINVAL;
567         struct sem_array *sma;
568
569         switch(cmd) {
570         case IPC_INFO:
571         case SEM_INFO:
572         {
573                 struct seminfo seminfo;
574                 int max_id;
575
576                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
577                 if (err)
578                         return err;
579                 
580                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
581                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
582                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
583                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
584                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
585                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
586                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
587                 seminfo.semmap = SEMMAP;
588                 seminfo.semume = SEMUME;
589                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
590                 if (cmd == SEM_INFO) {
591                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
592                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
593                 } else {
594                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
595                         seminfo.semaem = SEMAEM;
596                 }
597                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
598                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
599                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
600                         return -EFAULT;
601                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
602         }
603         case IPC_STAT:
604         case SEM_STAT:
605         {
606                 struct semid64_ds tbuf;
607                 int id;
608
609                 if (cmd == SEM_STAT) {
610                         sma = sem_lock(ns, semid);
611                         if (IS_ERR(sma))
612                                 return PTR_ERR(sma);
613                         id = sma->sem_perm.id;
614                 } else {
615                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
616                         if (IS_ERR(sma))
617                                 return PTR_ERR(sma);
618                         id = 0;
619                 }
620
621                 err = -EACCES;
622                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
623                         goto out_unlock;
624
625                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
626                 if (err)
627                         goto out_unlock;
628
629                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
630
631                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
632                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
633                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
634                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
635                 sem_unlock(sma);
636                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
637                         return -EFAULT;
638                 return id;
639         }
640         default:
641                 return -EINVAL;
642         }
643         return err;
644 out_unlock:
645         sem_unlock(sma);
646         return err;
647 }
648
649 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
650                 int cmd, int version, union semun arg)
651 {
652         struct sem_array *sma;
653         struct sem* curr;
654         int err;
655         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
656         ushort* sem_io = fast_sem_io;
657         int nsems;
658
659         sma = sem_lock_check(ns, semid);
660         if (IS_ERR(sma))
661                 return PTR_ERR(sma);
662
663         nsems = sma->sem_nsems;
664
665         err = -EACCES;
666         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
667                 goto out_unlock;
668
669         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
670         if (err)
671                 goto out_unlock;
672
673         err = -EACCES;
674         switch (cmd) {
675         case GETALL:
676         {
677                 ushort __user *array = arg.array;
678                 int i;
679
680                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
681                         sem_getref_and_unlock(sma);
682
683                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
684                         if(sem_io == NULL) {
685                                 sem_putref(sma);
686                                 return -ENOMEM;
687                         }
688
689                         sem_lock_and_putref(sma);
690                         if (sma->sem_perm.deleted) {
691                                 sem_unlock(sma);
692                                 err = -EIDRM;
693                                 goto out_free;
694                         }
695                 }
696
697                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
698                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
699                 sem_unlock(sma);
700                 err = 0;
701                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
702                         err = -EFAULT;
703                 goto out_free;
704         }
705         case SETALL:
706         {
707                 int i;
708                 struct sem_undo *un;
709
710                 sem_getref_and_unlock(sma);
711
712                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
713                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
714                         if(sem_io == NULL) {
715                                 sem_putref(sma);
716                                 return -ENOMEM;
717                         }
718                 }
719
720                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
721                         sem_putref(sma);
722                         err = -EFAULT;
723                         goto out_free;
724                 }
725
726                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
727                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
728                                 sem_putref(sma);
729                                 err = -ERANGE;
730                                 goto out_free;
731                         }
732                 }
733                 sem_lock_and_putref(sma);
734                 if (sma->sem_perm.deleted) {
735                         sem_unlock(sma);
736                         err = -EIDRM;
737                         goto out_free;
738                 }
739
740                 for (i = 0; i < nsems; i++)
741                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
742
743                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
744                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
745                         for (i = 0; i < nsems; i++)
746                                 un->semadj[i] = 0;
747                 }
748                 sma->sem_ctime = get_seconds();
749                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
750                 update_queue(sma);
751                 err = 0;
752                 goto out_unlock;
753         }
754         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
755         }
756         err = -EINVAL;
757         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
758                 goto out_unlock;
759
760         curr = &sma->sem_base[semnum];
761
762         switch (cmd) {
763         case GETVAL:
764                 err = curr->semval;
765                 goto out_unlock;
766         case GETPID:
767                 err = curr->sempid;
768                 goto out_unlock;
769         case GETNCNT:
770                 err = count_semncnt(sma,semnum);
771                 goto out_unlock;
772         case GETZCNT:
773                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
774                 goto out_unlock;
775         case SETVAL:
776         {
777                 int val = arg.val;
778                 struct sem_undo *un;
779
780                 err = -ERANGE;
781                 if (val > SEMVMX || val < 0)
782                         goto out_unlock;
783
784                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
785                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
786                         un->semadj[semnum] = 0;
787
788                 curr->semval = val;
789                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
790                 sma->sem_ctime = get_seconds();
791                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
792                 update_queue(sma);
793                 err = 0;
794                 goto out_unlock;
795         }
796         }
797 out_unlock:
798         sem_unlock(sma);
799 out_free:
800         if(sem_io != fast_sem_io)
801                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
802         return err;
803 }
804
805 static inline unsigned long
806 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
807 {
808         switch(version) {
809         case IPC_64:
810                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
811                         return -EFAULT;
812                 return 0;
813         case IPC_OLD:
814             {
815                 struct semid_ds tbuf_old;
816
817                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
818                         return -EFAULT;
819
820                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
821                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
822                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
823
824                 return 0;
825             }
826         default:
827                 return -EINVAL;
828         }
829 }
830
831 /*
832  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
833  * to be held in write mode.
834  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
835  */
836 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
837                        int cmd, int version, union semun arg)
838 {
839         struct sem_array *sma;
840         int err;
841         struct semid64_ds semid64;
842         struct kern_ipc_perm *ipcp;
843
844         if(cmd == IPC_SET) {
845                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
846                         return -EFAULT;
847         }
848
849         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
850         if (IS_ERR(ipcp))
851                 return PTR_ERR(ipcp);
852
853         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
854
855         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
856         if (err)
857                 goto out_unlock;
858
859         switch(cmd){
860         case IPC_RMID:
861                 freeary(ns, ipcp);
862                 goto out_up;
863         case IPC_SET:
864                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
865                 sma->sem_ctime = get_seconds();
866                 break;
867         default:
868                 err = -EINVAL;
869         }
870
871 out_unlock:
872         sem_unlock(sma);
873 out_up:
874         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
875         return err;
876 }
877
878 SYSCALL_DEFINE(semctl)(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
879 {
880         int err = -EINVAL;
881         int version;
882         struct ipc_namespace *ns;
883
884         if (semid < 0)
885                 return -EINVAL;
886
887         version = ipc_parse_version(&cmd);
888         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
889
890         switch(cmd) {
891         case IPC_INFO:
892         case SEM_INFO:
893         case IPC_STAT:
894         case SEM_STAT:
895                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
896                 return err;
897         case GETALL:
898         case GETVAL:
899         case GETPID:
900         case GETNCNT:
901         case GETZCNT:
902         case SETVAL:
903         case SETALL:
904                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
905                 return err;
906         case IPC_RMID:
907         case IPC_SET:
908                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
909                 return err;
910         default:
911                 return -EINVAL;
912         }
913 }
914 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
915 asmlinkage long SyS_semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
916 {
917         return SYSC_semctl((int) semid, (int) semnum, (int) cmd, arg);
918 }
919 SYSCALL_ALIAS(sys_semctl, SyS_semctl);
920 #endif
921
922 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
923  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
924  * and current is THE ONE
925  *
926  * If this allocation and assignment succeeds, but later
927  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
928  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
929  * at exit time.
930  *
931  * This can block, so callers must hold no locks.
932  */
933 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
934 {
935         struct sem_undo_list *undo_list;
936
937         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
938         if (!undo_list) {
939                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
940                 if (undo_list == NULL)
941                         return -ENOMEM;
942                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
943                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
944                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
945
946                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
947         }
948         *undo_listp = undo_list;
949         return 0;
950 }
951
952 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
953 {
954         struct sem_undo *un;
955
956         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
957                 if (un->semid == semid)
958                         return un;
959         }
960         return NULL;
961 }
962
963 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
964 {
965         struct sem_undo *un;
966
967         assert_spin_locked(&ulp->lock);
968
969         un = __lookup_undo(ulp, semid);
970         if (un) {
971                 list_del_rcu(&un->list_proc);
972                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
973         }
974         return un;
975 }
976
977 /**
978  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
979  * @ns: namespace
980  * @semid: semaphore array id
981  *
982  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
983  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
984  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
985  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
986  * performs a rcu_read_lock().
987  */
988 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
989 {
990         struct sem_array *sma;
991         struct sem_undo_list *ulp;
992         struct sem_undo *un, *new;
993         int nsems;
994         int error;
995
996         error = get_undo_list(&ulp);
997         if (error)
998                 return ERR_PTR(error);
999
1000         rcu_read_lock();
1001         spin_lock(&ulp->lock);
1002         un = lookup_undo(ulp, semid);
1003         spin_unlock(&ulp->lock);
1004         if (likely(un!=NULL))
1005                 goto out;
1006         rcu_read_unlock();
1007
1008         /* no undo structure around - allocate one. */
1009         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1010         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1011         if (IS_ERR(sma))
1012                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1013
1014         nsems = sma->sem_nsems;
1015         sem_getref_and_unlock(sma);
1016
1017         /* step 2: allocate new undo structure */
1018         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1019         if (!new) {
1020                 sem_putref(sma);
1021                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1022         }
1023
1024         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1025         sem_lock_and_putref(sma);
1026         if (sma->sem_perm.deleted) {
1027                 sem_unlock(sma);
1028                 kfree(new);
1029                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1030                 goto out;
1031         }
1032         spin_lock(&ulp->lock);
1033
1034         /*
1035          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1036          */
1037         un = lookup_undo(ulp, semid);
1038         if (un) {
1039                 kfree(new);
1040                 goto success;
1041         }
1042         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1043         new->semadj = (short *) &new[1];
1044         new->ulp = ulp;
1045         new->semid = semid;
1046         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1047         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1048         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1049         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1050         un = new;
1051
1052 success:
1053         spin_unlock(&ulp->lock);
1054         rcu_read_lock();
1055         sem_unlock(sma);
1056 out:
1057         return un;
1058 }
1059
1060 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1061                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1062 {
1063         int error = -EINVAL;
1064         struct sem_array *sma;
1065         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1066         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1067         struct sem_undo *un;
1068         int undos = 0, alter = 0, max;
1069         struct sem_queue queue;
1070         unsigned long jiffies_left = 0;
1071         struct ipc_namespace *ns;
1072
1073         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1074
1075         if (nsops < 1 || semid < 0)
1076                 return -EINVAL;
1077         if (nsops > ns->sc_semopm)
1078                 return -E2BIG;
1079         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1080                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1081                 if(sops==NULL)
1082                         return -ENOMEM;
1083         }
1084         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1085                 error=-EFAULT;
1086                 goto out_free;
1087         }
1088         if (timeout) {
1089                 struct timespec _timeout;
1090                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1091                         error = -EFAULT;
1092                         goto out_free;
1093                 }
1094                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1095                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1096                         error = -EINVAL;
1097                         goto out_free;
1098                 }
1099                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1100         }
1101         max = 0;
1102         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1103                 if (sop->sem_num >= max)
1104                         max = sop->sem_num;
1105                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1106                         undos = 1;
1107                 if (sop->sem_op != 0)
1108                         alter = 1;
1109         }
1110
1111         if (undos) {
1112                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1113                 if (IS_ERR(un)) {
1114                         error = PTR_ERR(un);
1115                         goto out_free;
1116                 }
1117         } else
1118                 un = NULL;
1119
1120         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1121         if (IS_ERR(sma)) {
1122                 if (un)
1123                         rcu_read_unlock();
1124                 error = PTR_ERR(sma);
1125                 goto out_free;
1126         }
1127
1128         /*
1129          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1130          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1131          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1132          * This case can be detected checking un->semid. The existance of
1133          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1134          */
1135         error = -EIDRM;
1136         if (un) {
1137                 if (un->semid == -1) {
1138                         rcu_read_unlock();
1139                         goto out_unlock_free;
1140                 } else {
1141                         /*
1142                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1143                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1144                          *   impossible.
1145                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1146                          *   current (or a dead task).
1147                          */
1148
1149                         rcu_read_unlock();
1150                 }
1151         }
1152
1153         error = -EFBIG;
1154         if (max >= sma->sem_nsems)
1155                 goto out_unlock_free;
1156
1157         error = -EACCES;
1158         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1159                 goto out_unlock_free;
1160
1161         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1162         if (error)
1163                 goto out_unlock_free;
1164
1165         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1166         if (error <= 0) {
1167                 if (alter && error == 0)
1168                         update_queue (sma);
1169                 goto out_unlock_free;
1170         }
1171
1172         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1173          * task into the pending queue and go to sleep.
1174          */
1175                 
1176         queue.sops = sops;
1177         queue.nsops = nsops;
1178         queue.undo = un;
1179         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1180         queue.alter = alter;
1181         if (alter)
1182                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1183         else
1184                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1185
1186         queue.status = -EINTR;
1187         queue.sleeper = current;
1188         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1189         sem_unlock(sma);
1190
1191         if (timeout)
1192                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1193         else
1194                 schedule();
1195
1196         error = queue.status;
1197         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1198                 cpu_relax();
1199                 error = queue.status;
1200         }
1201
1202         if (error != -EINTR) {
1203                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1204                  * resources */
1205                 goto out_free;
1206         }
1207
1208         sma = sem_lock(ns, semid);
1209         if (IS_ERR(sma)) {
1210                 error = -EIDRM;
1211                 goto out_free;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1216          */
1217         error = queue.status;
1218         if (error != -EINTR) {
1219                 goto out_unlock_free;
1220         }
1221
1222         /*
1223          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1224          */
1225         if (timeout && jiffies_left == 0)
1226                 error = -EAGAIN;
1227         list_del(&queue.list);
1228
1229 out_unlock_free:
1230         sem_unlock(sma);
1231 out_free:
1232         if(sops != fast_sops)
1233                 kfree(sops);
1234         return error;
1235 }
1236
1237 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1238                 unsigned, nsops)
1239 {
1240         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1241 }
1242
1243 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1244  * parent and child tasks.
1245  */
1246
1247 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1248 {
1249         struct sem_undo_list *undo_list;
1250         int error;
1251
1252         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1253                 error = get_undo_list(&undo_list);
1254                 if (error)
1255                         return error;
1256                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1257                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1258         } else 
1259                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1266  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1267  * so some of them may be out of date.
1268  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1269  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1270  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1271  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1272  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1273  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1274  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1275  */
1276 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1277 {
1278         struct sem_undo_list *ulp;
1279
1280         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1281         if (!ulp)
1282                 return;
1283         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1284
1285         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1286                 return;
1287
1288         for (;;) {
1289                 struct sem_array *sma;
1290                 struct sem_undo *un;
1291                 int semid;
1292                 int i;
1293
1294                 rcu_read_lock();
1295                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1296                                     struct sem_undo, list_proc);
1297                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1298                         semid = -1;
1299                  else
1300                         semid = un->semid;
1301                 rcu_read_unlock();
1302
1303                 if (semid == -1)
1304                         break;
1305
1306                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1307
1308                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1309                 if (IS_ERR(sma))
1310                         continue;
1311
1312                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1313                 if (un == NULL) {
1314                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1315                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1316                          */
1317                         sem_unlock(sma);
1318                         continue;
1319                 }
1320
1321                 /* remove un from the linked lists */
1322                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1323                 list_del(&un->list_id);
1324
1325                 spin_lock(&ulp->lock);
1326                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1327                 spin_unlock(&ulp->lock);
1328
1329                 /* perform adjustments registered in un */
1330                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1331                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1332                         if (un->semadj[i]) {
1333                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1334                                 /*
1335                                  * Range checks of the new semaphore value,
1336                                  * not defined by sus:
1337                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1338                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1339                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1340                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1341                                  *
1342                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1343                                  * and at SEMVMX.
1344                                  *
1345                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1346                                  */
1347                                 if (semaphore->semval < 0)
1348                                         semaphore->semval = 0;
1349                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1350                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1351                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1352                         }
1353                 }
1354                 sma->sem_otime = get_seconds();
1355                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1356                 update_queue(sma);
1357                 sem_unlock(sma);
1358
1359                 call_rcu(&un->rcu, free_un);
1360         }
1361         kfree(ulp);
1362 }
1363
1364 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1365 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1366 {
1367         struct sem_array *sma = it;
1368
1369         return seq_printf(s,
1370                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1371                           sma->sem_perm.key,
1372                           sma->sem_perm.id,
1373                           sma->sem_perm.mode,
1374                           sma->sem_nsems,
1375                           sma->sem_perm.uid,
1376                           sma->sem_perm.gid,
1377                           sma->sem_perm.cuid,
1378                           sma->sem_perm.cgid,
1379                           sma->sem_otime,
1380                           sma->sem_ctime);
1381 }
1382 #endif