e9418df5ff3ecf0c3cb3bb6e6fbac9de5fcac828
[linux-2.6.git] / ipc / sem.c
1 /*
2  * linux/ipc/sem.c
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
5  *
6  * IMPLEMENTATION NOTES ON CODE REWRITE (Eric Schenk, January 1995):
7  * This code underwent a massive rewrite in order to solve some problems
8  * with the original code. In particular the original code failed to
9  * wake up processes that were waiting for semval to go to 0 if the
10  * value went to 0 and was then incremented rapidly enough. In solving
11  * this problem I have also modified the implementation so that it
12  * processes pending operations in a FIFO manner, thus give a guarantee
13  * that processes waiting for a lock on the semaphore won't starve
14  * unless another locking process fails to unlock.
15  * In addition the following two changes in behavior have been introduced:
16  * - The original implementation of semop returned the value
17  *   last semaphore element examined on success. This does not
18  *   match the manual page specifications, and effectively
19  *   allows the user to read the semaphore even if they do not
20  *   have read permissions. The implementation now returns 0
21  *   on success as stated in the manual page.
22  * - There is some confusion over whether the set of undo adjustments
23  *   to be performed at exit should be done in an atomic manner.
24  *   That is, if we are attempting to decrement the semval should we queue
25  *   up and wait until we can do so legally?
26  *   The original implementation attempted to do this.
27  *   The current implementation does not do so. This is because I don't
28  *   think it is the right thing (TM) to do, and because I couldn't
29  *   see a clean way to get the old behavior with the new design.
30  *   The POSIX standard and SVID should be consulted to determine
31  *   what behavior is mandated.
32  *
33  * Further notes on refinement (Christoph Rohland, December 1998):
34  * - The POSIX standard says, that the undo adjustments simply should
35  *   redo. So the current implementation is o.K.
36  * - The previous code had two flaws:
37  *   1) It actively gave the semaphore to the next waiting process
38  *      sleeping on the semaphore. Since this process did not have the
39  *      cpu this led to many unnecessary context switches and bad
40  *      performance. Now we only check which process should be able to
41  *      get the semaphore and if this process wants to reduce some
42  *      semaphore value we simply wake it up without doing the
43  *      operation. So it has to try to get it later. Thus e.g. the
44  *      running process may reacquire the semaphore during the current
45  *      time slice. If it only waits for zero or increases the semaphore,
46  *      we do the operation in advance and wake it up.
47  *   2) It did not wake up all zero waiting processes. We try to do
48  *      better but only get the semops right which only wait for zero or
49  *      increase. If there are decrement operations in the operations
50  *      array we do the same as before.
51  *
52  * With the incarnation of O(1) scheduler, it becomes unnecessary to perform
53  * check/retry algorithm for waking up blocked processes as the new scheduler
54  * is better at handling thread switch than the old one.
55  *
56  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
57  *
58  * SMP-threaded, sysctl's added
59  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
60  * Enforced range limit on SEM_UNDO
61  * (c) 2001 Red Hat Inc <alan@redhat.com>
62  * Lockless wakeup
63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
64  *
65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
67  *
68  * namespaces support
69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/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         /* sma->sem_pending = NULL; */
276         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
277         /* sma->undo = NULL; */
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 asmlinkage long sys_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 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
335  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
336  */
337 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
338                                     struct sem_queue * q)
339 {
340         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
341         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
342 }
343
344 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
345                                      struct sem_queue * q)
346 {
347         q->next = sma->sem_pending;
348         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
349         if (q->next)
350                 q->next->prev = &q->next;
351         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
352                 sma->sem_pending_last = &q->next;
353 }
354
355 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
356                                       struct sem_queue * q)
357 {
358         *(q->prev) = q->next;
359         if (q->next)
360                 q->next->prev = q->prev;
361         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
362                 sma->sem_pending_last = q->prev;
363         q->prev = NULL; /* mark as removed */
364 }
365
366 /*
367  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
368  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
369  */
370
371 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
372                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
373 {
374         int result, sem_op;
375         struct sembuf *sop;
376         struct sem * curr;
377
378         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
379                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
380                 sem_op = sop->sem_op;
381                 result = curr->semval;
382   
383                 if (!sem_op && result)
384                         goto would_block;
385
386                 result += sem_op;
387                 if (result < 0)
388                         goto would_block;
389                 if (result > SEMVMX)
390                         goto out_of_range;
391                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
392                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
393                         /*
394                          *      Exceeding the undo range is an error.
395                          */
396                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
397                                 goto out_of_range;
398                 }
399                 curr->semval = result;
400         }
401
402         sop--;
403         while (sop >= sops) {
404                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
405                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
406                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
407                 sop--;
408         }
409         
410         sma->sem_otime = get_seconds();
411         return 0;
412
413 out_of_range:
414         result = -ERANGE;
415         goto undo;
416
417 would_block:
418         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
419                 result = -EAGAIN;
420         else
421                 result = 1;
422
423 undo:
424         sop--;
425         while (sop >= sops) {
426                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
427                 sop--;
428         }
429
430         return result;
431 }
432
433 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
434  * looking for tasks that can be completed.
435  */
436 static void update_queue (struct sem_array * sma)
437 {
438         int error;
439         struct sem_queue * q;
440
441         q = sma->sem_pending;
442         while(q) {
443                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
444                                          q->undo, q->pid);
445
446                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
447                 if (error <= 0) {
448                         struct sem_queue *n;
449                         remove_from_queue(sma,q);
450                         q->status = IN_WAKEUP;
451                         /*
452                          * Continue scanning. The next operation
453                          * that must be checked depends on the type of the
454                          * completed operation:
455                          * - if the operation modified the array, then
456                          *   restart from the head of the queue and
457                          *   check for threads that might be waiting
458                          *   for semaphore values to become 0.
459                          * - if the operation didn't modify the array,
460                          *   then just continue.
461                          */
462                         if (q->alter)
463                                 n = sma->sem_pending;
464                         else
465                                 n = q->next;
466                         wake_up_process(q->sleeper);
467                         /* hands-off: q will disappear immediately after
468                          * writing q->status.
469                          */
470                         smp_wmb();
471                         q->status = error;
472                         q = n;
473                 } else {
474                         q = q->next;
475                 }
476         }
477 }
478
479 /* The following counts are associated to each semaphore:
480  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
481  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
482  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
483  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
484  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
485  * The counts we return here are a rough approximation, but still
486  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
487  */
488 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
489 {
490         int semncnt;
491         struct sem_queue * q;
492
493         semncnt = 0;
494         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
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                                 semncnt++;
503         }
504         return semncnt;
505 }
506 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
507 {
508         int semzcnt;
509         struct sem_queue * q;
510
511         semzcnt = 0;
512         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
513                 struct sembuf * sops = q->sops;
514                 int nsops = q->nsops;
515                 int i;
516                 for (i = 0; i < nsops; i++)
517                         if (sops[i].sem_num == semnum
518                             && (sops[i].sem_op == 0)
519                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
520                                 semzcnt++;
521         }
522         return semzcnt;
523 }
524
525 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
526  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
527  * remains locked on exit.
528  */
529 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
530 {
531         struct sem_undo *un;
532         struct sem_queue *q;
533         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
534
535         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
536          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
537          * or during the next semop.)
538          */
539         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
540                 un->semid = -1;
541
542         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
543         q = sma->sem_pending;
544         while(q) {
545                 struct sem_queue *n;
546                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
547                 q->prev = NULL;
548                 n = q->next;
549                 q->status = IN_WAKEUP;
550                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
551                 smp_wmb();
552                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
553                 q = n;
554         }
555
556         /* Remove the semaphore set from the IDR */
557         sem_rmid(ns, sma);
558         sem_unlock(sma);
559
560         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
561         security_sem_free(sma);
562         ipc_rcu_putref(sma);
563 }
564
565 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
566 {
567         switch(version) {
568         case IPC_64:
569                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
570         case IPC_OLD:
571             {
572                 struct semid_ds out;
573
574                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
575
576                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
577                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
578                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
579
580                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
581             }
582         default:
583                 return -EINVAL;
584         }
585 }
586
587 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
588                          int cmd, int version, union semun arg)
589 {
590         int err = -EINVAL;
591         struct sem_array *sma;
592
593         switch(cmd) {
594         case IPC_INFO:
595         case SEM_INFO:
596         {
597                 struct seminfo seminfo;
598                 int max_id;
599
600                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
601                 if (err)
602                         return err;
603                 
604                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
605                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
606                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
607                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
608                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
609                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
610                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
611                 seminfo.semmap = SEMMAP;
612                 seminfo.semume = SEMUME;
613                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
614                 if (cmd == SEM_INFO) {
615                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
616                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
617                 } else {
618                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
619                         seminfo.semaem = SEMAEM;
620                 }
621                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
622                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
623                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
624                         return -EFAULT;
625                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
626         }
627         case IPC_STAT:
628         case SEM_STAT:
629         {
630                 struct semid64_ds tbuf;
631                 int id;
632
633                 if (cmd == SEM_STAT) {
634                         sma = sem_lock(ns, semid);
635                         if (IS_ERR(sma))
636                                 return PTR_ERR(sma);
637                         id = sma->sem_perm.id;
638                 } else {
639                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
640                         if (IS_ERR(sma))
641                                 return PTR_ERR(sma);
642                         id = 0;
643                 }
644
645                 err = -EACCES;
646                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
647                         goto out_unlock;
648
649                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
650                 if (err)
651                         goto out_unlock;
652
653                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
654
655                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
656                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
657                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
658                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
659                 sem_unlock(sma);
660                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
661                         return -EFAULT;
662                 return id;
663         }
664         default:
665                 return -EINVAL;
666         }
667         return err;
668 out_unlock:
669         sem_unlock(sma);
670         return err;
671 }
672
673 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
674                 int cmd, int version, union semun arg)
675 {
676         struct sem_array *sma;
677         struct sem* curr;
678         int err;
679         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
680         ushort* sem_io = fast_sem_io;
681         int nsems;
682
683         sma = sem_lock_check(ns, semid);
684         if (IS_ERR(sma))
685                 return PTR_ERR(sma);
686
687         nsems = sma->sem_nsems;
688
689         err = -EACCES;
690         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
691                 goto out_unlock;
692
693         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
694         if (err)
695                 goto out_unlock;
696
697         err = -EACCES;
698         switch (cmd) {
699         case GETALL:
700         {
701                 ushort __user *array = arg.array;
702                 int i;
703
704                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
705                         sem_getref_and_unlock(sma);
706
707                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
708                         if(sem_io == NULL) {
709                                 sem_putref(sma);
710                                 return -ENOMEM;
711                         }
712
713                         sem_lock_and_putref(sma);
714                         if (sma->sem_perm.deleted) {
715                                 sem_unlock(sma);
716                                 err = -EIDRM;
717                                 goto out_free;
718                         }
719                 }
720
721                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
722                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
723                 sem_unlock(sma);
724                 err = 0;
725                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
726                         err = -EFAULT;
727                 goto out_free;
728         }
729         case SETALL:
730         {
731                 int i;
732                 struct sem_undo *un;
733
734                 sem_getref_and_unlock(sma);
735
736                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
737                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
738                         if(sem_io == NULL) {
739                                 sem_putref(sma);
740                                 return -ENOMEM;
741                         }
742                 }
743
744                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
745                         sem_putref(sma);
746                         err = -EFAULT;
747                         goto out_free;
748                 }
749
750                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
751                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
752                                 sem_putref(sma);
753                                 err = -ERANGE;
754                                 goto out_free;
755                         }
756                 }
757                 sem_lock_and_putref(sma);
758                 if (sma->sem_perm.deleted) {
759                         sem_unlock(sma);
760                         err = -EIDRM;
761                         goto out_free;
762                 }
763
764                 for (i = 0; i < nsems; i++)
765                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
766                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
767                         for (i = 0; i < nsems; i++)
768                                 un->semadj[i] = 0;
769                 sma->sem_ctime = get_seconds();
770                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
771                 update_queue(sma);
772                 err = 0;
773                 goto out_unlock;
774         }
775         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
776         }
777         err = -EINVAL;
778         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
779                 goto out_unlock;
780
781         curr = &sma->sem_base[semnum];
782
783         switch (cmd) {
784         case GETVAL:
785                 err = curr->semval;
786                 goto out_unlock;
787         case GETPID:
788                 err = curr->sempid;
789                 goto out_unlock;
790         case GETNCNT:
791                 err = count_semncnt(sma,semnum);
792                 goto out_unlock;
793         case GETZCNT:
794                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
795                 goto out_unlock;
796         case SETVAL:
797         {
798                 int val = arg.val;
799                 struct sem_undo *un;
800                 err = -ERANGE;
801                 if (val > SEMVMX || val < 0)
802                         goto out_unlock;
803
804                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
805                         un->semadj[semnum] = 0;
806                 curr->semval = val;
807                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
808                 sma->sem_ctime = get_seconds();
809                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
810                 update_queue(sma);
811                 err = 0;
812                 goto out_unlock;
813         }
814         }
815 out_unlock:
816         sem_unlock(sma);
817 out_free:
818         if(sem_io != fast_sem_io)
819                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
820         return err;
821 }
822
823 static inline unsigned long
824 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
825 {
826         switch(version) {
827         case IPC_64:
828                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
829                         return -EFAULT;
830                 return 0;
831         case IPC_OLD:
832             {
833                 struct semid_ds tbuf_old;
834
835                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
836                         return -EFAULT;
837
838                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
839                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
840                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
841
842                 return 0;
843             }
844         default:
845                 return -EINVAL;
846         }
847 }
848
849 /*
850  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
851  * to be held in write mode.
852  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
853  */
854 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
855                        int cmd, int version, union semun arg)
856 {
857         struct sem_array *sma;
858         int err;
859         struct semid64_ds semid64;
860         struct kern_ipc_perm *ipcp;
861
862         if(cmd == IPC_SET) {
863                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
864                         return -EFAULT;
865         }
866
867         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
868         if (IS_ERR(ipcp))
869                 return PTR_ERR(ipcp);
870
871         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
872
873         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
874         if (err)
875                 goto out_unlock;
876
877         switch(cmd){
878         case IPC_RMID:
879                 freeary(ns, ipcp);
880                 goto out_up;
881         case IPC_SET:
882                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
883                 sma->sem_ctime = get_seconds();
884                 break;
885         default:
886                 err = -EINVAL;
887         }
888
889 out_unlock:
890         sem_unlock(sma);
891 out_up:
892         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
893         return err;
894 }
895
896 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
897 {
898         int err = -EINVAL;
899         int version;
900         struct ipc_namespace *ns;
901
902         if (semid < 0)
903                 return -EINVAL;
904
905         version = ipc_parse_version(&cmd);
906         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
907
908         switch(cmd) {
909         case IPC_INFO:
910         case SEM_INFO:
911         case IPC_STAT:
912         case SEM_STAT:
913                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
914                 return err;
915         case GETALL:
916         case GETVAL:
917         case GETPID:
918         case GETNCNT:
919         case GETZCNT:
920         case SETVAL:
921         case SETALL:
922                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
923                 return err;
924         case IPC_RMID:
925         case IPC_SET:
926                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
927                 return err;
928         default:
929                 return -EINVAL;
930         }
931 }
932
933 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
934  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
935  * and current is THE ONE
936  *
937  * If this allocation and assignment succeeds, but later
938  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
939  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
940  * at exit time.
941  *
942  * This can block, so callers must hold no locks.
943  */
944 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
945 {
946         struct sem_undo_list *undo_list;
947
948         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
949         if (!undo_list) {
950                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
951                 if (undo_list == NULL)
952                         return -ENOMEM;
953                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
954                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
955                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
956         }
957         *undo_listp = undo_list;
958         return 0;
959 }
960
961 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
962 {
963         struct sem_undo **last, *un;
964
965         last = &ulp->proc_list;
966         un = *last;
967         while(un != NULL) {
968                 if(un->semid==semid)
969                         break;
970                 if(un->semid==-1) {
971                         *last=un->proc_next;
972                         kfree(un);
973                 } else {
974                         last=&un->proc_next;
975                 }
976                 un=*last;
977         }
978         return un;
979 }
980
981 static struct sem_undo *find_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
982 {
983         struct sem_array *sma;
984         struct sem_undo_list *ulp;
985         struct sem_undo *un, *new;
986         int nsems;
987         int error;
988
989         error = get_undo_list(&ulp);
990         if (error)
991                 return ERR_PTR(error);
992
993         spin_lock(&ulp->lock);
994         un = lookup_undo(ulp, semid);
995         spin_unlock(&ulp->lock);
996         if (likely(un!=NULL))
997                 goto out;
998
999         /* no undo structure around - allocate one. */
1000         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1001         if (IS_ERR(sma))
1002                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
1003
1004         nsems = sma->sem_nsems;
1005         sem_getref_and_unlock(sma);
1006
1007         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1008         if (!new) {
1009                 sem_putref(sma);
1010                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1011         }
1012         new->semadj = (short *) &new[1];
1013         new->semid = semid;
1014
1015         spin_lock(&ulp->lock);
1016         un = lookup_undo(ulp, semid);
1017         if (un) {
1018                 spin_unlock(&ulp->lock);
1019                 kfree(new);
1020                 sem_putref(sma);
1021                 goto out;
1022         }
1023         sem_lock_and_putref(sma);
1024         if (sma->sem_perm.deleted) {
1025                 sem_unlock(sma);
1026                 spin_unlock(&ulp->lock);
1027                 kfree(new);
1028                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1029                 goto out;
1030         }
1031         new->proc_next = ulp->proc_list;
1032         ulp->proc_list = new;
1033         new->id_next = sma->undo;
1034         sma->undo = new;
1035         sem_unlock(sma);
1036         un = new;
1037         spin_unlock(&ulp->lock);
1038 out:
1039         return un;
1040 }
1041
1042 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1043                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1044 {
1045         int error = -EINVAL;
1046         struct sem_array *sma;
1047         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1048         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1049         struct sem_undo *un;
1050         int undos = 0, alter = 0, max;
1051         struct sem_queue queue;
1052         unsigned long jiffies_left = 0;
1053         struct ipc_namespace *ns;
1054
1055         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1056
1057         if (nsops < 1 || semid < 0)
1058                 return -EINVAL;
1059         if (nsops > ns->sc_semopm)
1060                 return -E2BIG;
1061         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1062                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1063                 if(sops==NULL)
1064                         return -ENOMEM;
1065         }
1066         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1067                 error=-EFAULT;
1068                 goto out_free;
1069         }
1070         if (timeout) {
1071                 struct timespec _timeout;
1072                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1073                         error = -EFAULT;
1074                         goto out_free;
1075                 }
1076                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1077                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1078                         error = -EINVAL;
1079                         goto out_free;
1080                 }
1081                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1082         }
1083         max = 0;
1084         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1085                 if (sop->sem_num >= max)
1086                         max = sop->sem_num;
1087                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1088                         undos = 1;
1089                 if (sop->sem_op != 0)
1090                         alter = 1;
1091         }
1092
1093 retry_undos:
1094         if (undos) {
1095                 un = find_undo(ns, semid);
1096                 if (IS_ERR(un)) {
1097                         error = PTR_ERR(un);
1098                         goto out_free;
1099                 }
1100         } else
1101                 un = NULL;
1102
1103         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1104         if (IS_ERR(sma)) {
1105                 error = PTR_ERR(sma);
1106                 goto out_free;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * semid identifiers are not unique - find_undo may have
1111          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1112          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1113          */
1114         if (un && un->semid == -1) {
1115                 sem_unlock(sma);
1116                 goto retry_undos;
1117         }
1118         error = -EFBIG;
1119         if (max >= sma->sem_nsems)
1120                 goto out_unlock_free;
1121
1122         error = -EACCES;
1123         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1124                 goto out_unlock_free;
1125
1126         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1127         if (error)
1128                 goto out_unlock_free;
1129
1130         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1131         if (error <= 0) {
1132                 if (alter && error == 0)
1133                         update_queue (sma);
1134                 goto out_unlock_free;
1135         }
1136
1137         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1138          * task into the pending queue and go to sleep.
1139          */
1140                 
1141         queue.sma = sma;
1142         queue.sops = sops;
1143         queue.nsops = nsops;
1144         queue.undo = un;
1145         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1146         queue.id = semid;
1147         queue.alter = alter;
1148         if (alter)
1149                 append_to_queue(sma ,&queue);
1150         else
1151                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1152
1153         queue.status = -EINTR;
1154         queue.sleeper = current;
1155         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1156         sem_unlock(sma);
1157
1158         if (timeout)
1159                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1160         else
1161                 schedule();
1162
1163         error = queue.status;
1164         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1165                 cpu_relax();
1166                 error = queue.status;
1167         }
1168
1169         if (error != -EINTR) {
1170                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1171                  * resources */
1172                 goto out_free;
1173         }
1174
1175         sma = sem_lock(ns, semid);
1176         if (IS_ERR(sma)) {
1177                 BUG_ON(queue.prev != NULL);
1178                 error = -EIDRM;
1179                 goto out_free;
1180         }
1181
1182         /*
1183          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1184          */
1185         error = queue.status;
1186         if (error != -EINTR) {
1187                 goto out_unlock_free;
1188         }
1189
1190         /*
1191          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1192          */
1193         if (timeout && jiffies_left == 0)
1194                 error = -EAGAIN;
1195         remove_from_queue(sma,&queue);
1196         goto out_unlock_free;
1197
1198 out_unlock_free:
1199         sem_unlock(sma);
1200 out_free:
1201         if(sops != fast_sops)
1202                 kfree(sops);
1203         return error;
1204 }
1205
1206 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1207 {
1208         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1209 }
1210
1211 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1212  * parent and child tasks.
1213  */
1214
1215 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1216 {
1217         struct sem_undo_list *undo_list;
1218         int error;
1219
1220         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1221                 error = get_undo_list(&undo_list);
1222                 if (error)
1223                         return error;
1224                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1225                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1226         } else 
1227                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1234  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1235  * so some of them may be out of date.
1236  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1237  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1238  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1239  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1240  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1241  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1242  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1243  */
1244 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1245 {
1246         struct sem_undo_list *undo_list;
1247         struct sem_undo *u, **up;
1248         struct ipc_namespace *ns;
1249
1250         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1251         if (!undo_list)
1252                 return;
1253         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1254
1255         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1256                 return;
1257
1258         ns = tsk->nsproxy->ipc_ns;
1259         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1260          * is the last task exiting for this undo list.
1261          */
1262         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1263                 struct sem_array *sma;
1264                 int nsems, i;
1265                 struct sem_undo *un, **unp;
1266                 int semid;
1267                
1268                 semid = u->semid;
1269
1270                 if(semid == -1)
1271                         continue;
1272                 sma = sem_lock(ns, semid);
1273                 if (IS_ERR(sma))
1274                         continue;
1275
1276                 if (u->semid == -1)
1277                         goto next_entry;
1278
1279                 BUG_ON(sem_checkid(sma, u->semid));
1280
1281                 /* remove u from the sma->undo list */
1282                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1283                         if (u == un)
1284                                 goto found;
1285                 }
1286                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1287                 goto next_entry;
1288 found:
1289                 *unp = un->id_next;
1290                 /* perform adjustments registered in u */
1291                 nsems = sma->sem_nsems;
1292                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1293                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1294                         if (u->semadj[i]) {
1295                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1296                                 /*
1297                                  * Range checks of the new semaphore value,
1298                                  * not defined by sus:
1299                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1300                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1301                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1302                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1303                                  *
1304                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1305                                  * and at SEMVMX.
1306                                  *
1307                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1308                                  */
1309                                 if (semaphore->semval < 0)
1310                                         semaphore->semval = 0;
1311                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1312                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1313                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1314                         }
1315                 }
1316                 sma->sem_otime = get_seconds();
1317                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1318                 update_queue(sma);
1319 next_entry:
1320                 sem_unlock(sma);
1321         }
1322         kfree(undo_list);
1323 }
1324
1325 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1326 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1327 {
1328         struct sem_array *sma = it;
1329
1330         return seq_printf(s,
1331                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1332                           sma->sem_perm.key,
1333                           sma->sem_perm.id,
1334                           sma->sem_perm.mode,
1335                           sma->sem_nsems,
1336                           sma->sem_perm.uid,
1337                           sma->sem_perm.gid,
1338                           sma->sem_perm.cuid,
1339                           sma->sem_perm.cgid,
1340                           sma->sem_otime,
1341                           sma->sem_ctime);
1342 }
1343 #endif