Btrfs: fix deadlock on page lock when doing auto-defragment
[linux-2.6.git] / fs / eventfd.c
index 91c0829..d9a5917 100644 (file)
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/sched.h>
 #include <linux/kernel.h>
+#include <linux/slab.h>
 #include <linux/list.h>
 #include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/anon_inodes.h>
-#include <linux/eventfd.h>
 #include <linux/syscalls.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/kref.h>
+#include <linux/eventfd.h>
 
 struct eventfd_ctx {
+       struct kref kref;
        wait_queue_head_t wqh;
        /*
         * Every time that a write(2) is performed on an eventfd, the
         * value of the __u64 being written is added to "count" and a
         * wakeup is performed on "wqh". A read(2) will return the "count"
         * value to userspace, and will reset "count" to zero. The kernel
-        * size eventfd_signal() also, adds to the "count" counter and
+        * side eventfd_signal() also, adds to the "count" counter and
         * issue a wakeup.
         */
        __u64 count;
        unsigned int flags;
 };
 
-/*
- * Adds "n" to the eventfd counter "count". Returns "n" in case of
- * success, or a value lower then "n" in case of coutner overflow.
- * This function is supposed to be called by the kernel in paths
- * that do not allow sleeping. In this function we allow the counter
- * to reach the ULLONG_MAX value, and we signal this as overflow
- * condition by returining a POLLERR to poll(2).
+/**
+ * eventfd_signal - Adds @n to the eventfd counter.
+ * @ctx: [in] Pointer to the eventfd context.
+ * @n: [in] Value of the counter to be added to the eventfd internal counter.
+ *          The value cannot be negative.
+ *
+ * This function is supposed to be called by the kernel in paths that do not
+ * allow sleeping. In this function we allow the counter to reach the ULLONG_MAX
+ * value, and we signal this as overflow condition by returining a POLLERR
+ * to poll(2).
+ *
+ * Returns @n in case of success, a non-negative number lower than @n in case
+ * of overflow, or the following error codes:
+ *
+ * -EINVAL    : The value of @n is negative.
  */
-int eventfd_signal(struct file *file, int n)
+int eventfd_signal(struct eventfd_ctx *ctx, int n)
 {
-       struct eventfd_ctx *ctx = file->private_data;
        unsigned long flags;
 
        if (n < 0)
@@ -51,15 +62,57 @@ int eventfd_signal(struct file *file, int n)
                n = (int) (ULLONG_MAX - ctx->count);
        ctx->count += n;
        if (waitqueue_active(&ctx->wqh))
-               wake_up_locked(&ctx->wqh);
+               wake_up_locked_poll(&ctx->wqh, POLLIN);
        spin_unlock_irqrestore(&ctx->wqh.lock, flags);
 
        return n;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_signal);
+
+static void eventfd_free_ctx(struct eventfd_ctx *ctx)
+{
+       kfree(ctx);
+}
+
+static void eventfd_free(struct kref *kref)
+{
+       struct eventfd_ctx *ctx = container_of(kref, struct eventfd_ctx, kref);
+
+       eventfd_free_ctx(ctx);
+}
+
+/**
+ * eventfd_ctx_get - Acquires a reference to the internal eventfd context.
+ * @ctx: [in] Pointer to the eventfd context.
+ *
+ * Returns: In case of success, returns a pointer to the eventfd context.
+ */
+struct eventfd_ctx *eventfd_ctx_get(struct eventfd_ctx *ctx)
+{
+       kref_get(&ctx->kref);
+       return ctx;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_get);
+
+/**
+ * eventfd_ctx_put - Releases a reference to the internal eventfd context.
+ * @ctx: [in] Pointer to eventfd context.
+ *
+ * The eventfd context reference must have been previously acquired either
+ * with eventfd_ctx_get() or eventfd_ctx_fdget().
+ */
+void eventfd_ctx_put(struct eventfd_ctx *ctx)
+{
+       kref_put(&ctx->kref, eventfd_free);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_put);
 
 static int eventfd_release(struct inode *inode, struct file *file)
 {
-       kfree(file->private_data);
+       struct eventfd_ctx *ctx = file->private_data;
+
+       wake_up_poll(&ctx->wqh, POLLHUP);
+       eventfd_ctx_put(ctx);
        return 0;
 }
 
@@ -83,26 +136,71 @@ static unsigned int eventfd_poll(struct file *file, poll_table *wait)
        return events;
 }
 
-static ssize_t eventfd_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
-                           loff_t *ppos)
+static void eventfd_ctx_do_read(struct eventfd_ctx *ctx, __u64 *cnt)
+{
+       *cnt = (ctx->flags & EFD_SEMAPHORE) ? 1 : ctx->count;
+       ctx->count -= *cnt;
+}
+
+/**
+ * eventfd_ctx_remove_wait_queue - Read the current counter and removes wait queue.
+ * @ctx: [in] Pointer to eventfd context.
+ * @wait: [in] Wait queue to be removed.
+ * @cnt: [out] Pointer to the 64-bit counter value.
+ *
+ * Returns %0 if successful, or the following error codes:
+ *
+ * -EAGAIN      : The operation would have blocked.
+ *
+ * This is used to atomically remove a wait queue entry from the eventfd wait
+ * queue head, and read/reset the counter value.
+ */
+int eventfd_ctx_remove_wait_queue(struct eventfd_ctx *ctx, wait_queue_t *wait,
+                                 __u64 *cnt)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(&ctx->wqh.lock, flags);
+       eventfd_ctx_do_read(ctx, cnt);
+       __remove_wait_queue(&ctx->wqh, wait);
+       if (*cnt != 0 && waitqueue_active(&ctx->wqh))
+               wake_up_locked_poll(&ctx->wqh, POLLOUT);
+       spin_unlock_irqrestore(&ctx->wqh.lock, flags);
+
+       return *cnt != 0 ? 0 : -EAGAIN;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_remove_wait_queue);
+
+/**
+ * eventfd_ctx_read - Reads the eventfd counter or wait if it is zero.
+ * @ctx: [in] Pointer to eventfd context.
+ * @no_wait: [in] Different from zero if the operation should not block.
+ * @cnt: [out] Pointer to the 64-bit counter value.
+ *
+ * Returns %0 if successful, or the following error codes:
+ *
+ * -EAGAIN      : The operation would have blocked but @no_wait was non-zero.
+ * -ERESTARTSYS : A signal interrupted the wait operation.
+ *
+ * If @no_wait is zero, the function might sleep until the eventfd internal
+ * counter becomes greater than zero.
+ */
+ssize_t eventfd_ctx_read(struct eventfd_ctx *ctx, int no_wait, __u64 *cnt)
 {
-       struct eventfd_ctx *ctx = file->private_data;
        ssize_t res;
-       __u64 ucnt = 0;
        DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
 
-       if (count < sizeof(ucnt))
-               return -EINVAL;
        spin_lock_irq(&ctx->wqh.lock);
+       *cnt = 0;
        res = -EAGAIN;
        if (ctx->count > 0)
-               res = sizeof(ucnt);
-       else if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
+               res = 0;
+       else if (!no_wait) {
                __add_wait_queue(&ctx->wqh, &wait);
-               for (res = 0;;) {
+               for (;;) {
                        set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
                        if (ctx->count > 0) {
-                               res = sizeof(ucnt);
+                               res = 0;
                                break;
                        }
                        if (signal_pending(current)) {
@@ -116,18 +214,32 @@ static ssize_t eventfd_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
                __remove_wait_queue(&ctx->wqh, &wait);
                __set_current_state(TASK_RUNNING);
        }
-       if (likely(res > 0)) {
-               ucnt = (ctx->flags & EFD_SEMAPHORE) ? 1 : ctx->count;
-               ctx->count -= ucnt;
+       if (likely(res == 0)) {
+               eventfd_ctx_do_read(ctx, cnt);
                if (waitqueue_active(&ctx->wqh))
-                       wake_up_locked(&ctx->wqh);
+                       wake_up_locked_poll(&ctx->wqh, POLLOUT);
        }
        spin_unlock_irq(&ctx->wqh.lock);
-       if (res > 0 && put_user(ucnt, (__u64 __user *) buf))
-               return -EFAULT;
 
        return res;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_read);
+
+static ssize_t eventfd_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
+                           loff_t *ppos)
+{
+       struct eventfd_ctx *ctx = file->private_data;
+       ssize_t res;
+       __u64 cnt;
+
+       if (count < sizeof(cnt))
+               return -EINVAL;
+       res = eventfd_ctx_read(ctx, file->f_flags & O_NONBLOCK, &cnt);
+       if (res < 0)
+               return res;
+
+       return put_user(cnt, (__u64 __user *) buf) ? -EFAULT : sizeof(cnt);
+}
 
 static ssize_t eventfd_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count,
                             loff_t *ppos)
@@ -169,7 +281,7 @@ static ssize_t eventfd_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t c
        if (likely(res > 0)) {
                ctx->count += ucnt;
                if (waitqueue_active(&ctx->wqh))
-                       wake_up_locked(&ctx->wqh);
+                       wake_up_locked_poll(&ctx->wqh, POLLIN);
        }
        spin_unlock_irq(&ctx->wqh.lock);
 
@@ -181,8 +293,19 @@ static const struct file_operations eventfd_fops = {
        .poll           = eventfd_poll,
        .read           = eventfd_read,
        .write          = eventfd_write,
+       .llseek         = noop_llseek,
 };
 
+/**
+ * eventfd_fget - Acquire a reference of an eventfd file descriptor.
+ * @fd: [in] Eventfd file descriptor.
+ *
+ * Returns a pointer to the eventfd file structure in case of success, or the
+ * following error pointer:
+ *
+ * -EBADF    : Invalid @fd file descriptor.
+ * -EINVAL   : The @fd file descriptor is not an eventfd file.
+ */
 struct file *eventfd_fget(int fd)
 {
        struct file *file;
@@ -197,10 +320,67 @@ struct file *eventfd_fget(int fd)
 
        return file;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_fget);
 
-SYSCALL_DEFINE2(eventfd2, unsigned int, count, int, flags)
+/**
+ * eventfd_ctx_fdget - Acquires a reference to the internal eventfd context.
+ * @fd: [in] Eventfd file descriptor.
+ *
+ * Returns a pointer to the internal eventfd context, otherwise the error
+ * pointers returned by the following functions:
+ *
+ * eventfd_fget
+ */
+struct eventfd_ctx *eventfd_ctx_fdget(int fd)
+{
+       struct file *file;
+       struct eventfd_ctx *ctx;
+
+       file = eventfd_fget(fd);
+       if (IS_ERR(file))
+               return (struct eventfd_ctx *) file;
+       ctx = eventfd_ctx_get(file->private_data);
+       fput(file);
+
+       return ctx;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_fdget);
+
+/**
+ * eventfd_ctx_fileget - Acquires a reference to the internal eventfd context.
+ * @file: [in] Eventfd file pointer.
+ *
+ * Returns a pointer to the internal eventfd context, otherwise the error
+ * pointer:
+ *
+ * -EINVAL   : The @fd file descriptor is not an eventfd file.
+ */
+struct eventfd_ctx *eventfd_ctx_fileget(struct file *file)
+{
+       if (file->f_op != &eventfd_fops)
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
+
+       return eventfd_ctx_get(file->private_data);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(eventfd_ctx_fileget);
+
+/**
+ * eventfd_file_create - Creates an eventfd file pointer.
+ * @count: Initial eventfd counter value.
+ * @flags: Flags for the eventfd file.
+ *
+ * This function creates an eventfd file pointer, w/out installing it into
+ * the fd table. This is useful when the eventfd file is used during the
+ * initialization of data structures that require extra setup after the eventfd
+ * creation. So the eventfd creation is split into the file pointer creation
+ * phase, and the file descriptor installation phase.
+ * In this way races with userspace closing the newly installed file descriptor
+ * can be avoided.
+ * Returns an eventfd file pointer, or a proper error pointer.
+ */
+struct file *eventfd_file_create(unsigned int count, int flags)
 {
-       int fd;
+       struct file *file;
        struct eventfd_ctx *ctx;
 
        /* Check the EFD_* constants for consistency.  */
@@ -208,25 +388,48 @@ SYSCALL_DEFINE2(eventfd2, unsigned int, count, int, flags)
        BUILD_BUG_ON(EFD_NONBLOCK != O_NONBLOCK);
 
        if (flags & ~EFD_FLAGS_SET)
-               return -EINVAL;
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
 
        ctx = kmalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
        if (!ctx)
-               return -ENOMEM;
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
+       kref_init(&ctx->kref);
        init_waitqueue_head(&ctx->wqh);
        ctx->count = count;
        ctx->flags = flags;
 
-       /*
-        * When we call this, the initialization must be complete, since
-        * anon_inode_getfd() will install the fd.
-        */
-       fd = anon_inode_getfd("[eventfd]", &eventfd_fops, ctx,
-                             flags & EFD_SHARED_FCNTL_FLAGS);
-       if (fd < 0)
-               kfree(ctx);
+       file = anon_inode_getfile("[eventfd]", &eventfd_fops, ctx,
+                                 O_RDWR | (flags & EFD_SHARED_FCNTL_FLAGS));
+       if (IS_ERR(file))
+               eventfd_free_ctx(ctx);
+
+       return file;
+}
+
+SYSCALL_DEFINE2(eventfd2, unsigned int, count, int, flags)
+{
+       int fd, error;
+       struct file *file;
+
+       error = get_unused_fd_flags(flags & EFD_SHARED_FCNTL_FLAGS);
+       if (error < 0)
+               return error;
+       fd = error;
+
+       file = eventfd_file_create(count, flags);
+       if (IS_ERR(file)) {
+               error = PTR_ERR(file);
+               goto err_put_unused_fd;
+       }
+       fd_install(fd, file);
+
        return fd;
+
+err_put_unused_fd:
+       put_unused_fd(fd);
+
+       return error;
 }
 
 SYSCALL_DEFINE1(eventfd, unsigned int, count)