new helper: iterate_fd()
[linux-3.10.git] / fs / file.c
1 /*
2  *  linux/fs/file.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1998-1999, Stephen Tweedie and Bill Hawes
5  *
6  *  Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
7  */
8
9 #include <linux/syscalls.h>
10 #include <linux/export.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/mmzone.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/vmalloc.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/fdtable.h>
20 #include <linux/bitops.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/spinlock.h>
23 #include <linux/rcupdate.h>
24 #include <linux/workqueue.h>
25
26 struct fdtable_defer {
27         spinlock_t lock;
28         struct work_struct wq;
29         struct fdtable *next;
30 };
31
32 int sysctl_nr_open __read_mostly = 1024*1024;
33 int sysctl_nr_open_min = BITS_PER_LONG;
34 int sysctl_nr_open_max = 1024 * 1024; /* raised later */
35
36 /*
37  * We use this list to defer free fdtables that have vmalloced
38  * sets/arrays. By keeping a per-cpu list, we avoid having to embed
39  * the work_struct in fdtable itself which avoids a 64 byte (i386) increase in
40  * this per-task structure.
41  */
42 static DEFINE_PER_CPU(struct fdtable_defer, fdtable_defer_list);
43
44 static void *alloc_fdmem(size_t size)
45 {
46         /*
47          * Very large allocations can stress page reclaim, so fall back to
48          * vmalloc() if the allocation size will be considered "large" by the VM.
49          */
50         if (size <= (PAGE_SIZE << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)) {
51                 void *data = kmalloc(size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
52                 if (data != NULL)
53                         return data;
54         }
55         return vmalloc(size);
56 }
57
58 static void free_fdmem(void *ptr)
59 {
60         is_vmalloc_addr(ptr) ? vfree(ptr) : kfree(ptr);
61 }
62
63 static void __free_fdtable(struct fdtable *fdt)
64 {
65         free_fdmem(fdt->fd);
66         free_fdmem(fdt->open_fds);
67         kfree(fdt);
68 }
69
70 static void free_fdtable_work(struct work_struct *work)
71 {
72         struct fdtable_defer *f =
73                 container_of(work, struct fdtable_defer, wq);
74         struct fdtable *fdt;
75
76         spin_lock_bh(&f->lock);
77         fdt = f->next;
78         f->next = NULL;
79         spin_unlock_bh(&f->lock);
80         while(fdt) {
81                 struct fdtable *next = fdt->next;
82
83                 __free_fdtable(fdt);
84                 fdt = next;
85         }
86 }
87
88 static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
89 {
90         struct fdtable *fdt = container_of(rcu, struct fdtable, rcu);
91         struct fdtable_defer *fddef;
92
93         BUG_ON(!fdt);
94         BUG_ON(fdt->max_fds <= NR_OPEN_DEFAULT);
95
96         if (!is_vmalloc_addr(fdt->fd) && !is_vmalloc_addr(fdt->open_fds)) {
97                 kfree(fdt->fd);
98                 kfree(fdt->open_fds);
99                 kfree(fdt);
100         } else {
101                 fddef = &get_cpu_var(fdtable_defer_list);
102                 spin_lock(&fddef->lock);
103                 fdt->next = fddef->next;
104                 fddef->next = fdt;
105                 /* vmallocs are handled from the workqueue context */
106                 schedule_work(&fddef->wq);
107                 spin_unlock(&fddef->lock);
108                 put_cpu_var(fdtable_defer_list);
109         }
110 }
111
112 /*
113  * Expand the fdset in the files_struct.  Called with the files spinlock
114  * held for write.
115  */
116 static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
117 {
118         unsigned int cpy, set;
119
120         BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
121
122         cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
123         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
124         memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
125         memset((char *)(nfdt->fd) + cpy, 0, set);
126
127         cpy = ofdt->max_fds / BITS_PER_BYTE;
128         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) / BITS_PER_BYTE;
129         memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
130         memset((char *)(nfdt->open_fds) + cpy, 0, set);
131         memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
132         memset((char *)(nfdt->close_on_exec) + cpy, 0, set);
133 }
134
135 static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
136 {
137         struct fdtable *fdt;
138         void *data;
139
140         /*
141          * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
142          * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
143          * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
144          * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
145          * and growing in powers of two from there on.
146          */
147         nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
148         nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
149         nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
150         /*
151          * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
152          * had been set lower between the check in expand_files() and here.  Deal
153          * with that in caller, it's cheaper that way.
154          *
155          * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
156          * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
157          */
158         if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
159                 nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
160
161         fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
162         if (!fdt)
163                 goto out;
164         fdt->max_fds = nr;
165         data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
166         if (!data)
167                 goto out_fdt;
168         fdt->fd = data;
169
170         data = alloc_fdmem(max_t(size_t,
171                                  2 * nr / BITS_PER_BYTE, L1_CACHE_BYTES));
172         if (!data)
173                 goto out_arr;
174         fdt->open_fds = data;
175         data += nr / BITS_PER_BYTE;
176         fdt->close_on_exec = data;
177         fdt->next = NULL;
178
179         return fdt;
180
181 out_arr:
182         free_fdmem(fdt->fd);
183 out_fdt:
184         kfree(fdt);
185 out:
186         return NULL;
187 }
188
189 /*
190  * Expand the file descriptor table.
191  * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
192  * the given size.
193  * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
194  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
195  */
196 static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
197         __releases(files->file_lock)
198         __acquires(files->file_lock)
199 {
200         struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
201
202         spin_unlock(&files->file_lock);
203         new_fdt = alloc_fdtable(nr);
204         spin_lock(&files->file_lock);
205         if (!new_fdt)
206                 return -ENOMEM;
207         /*
208          * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
209          * caller and alloc_fdtable().  Cheaper to catch it here...
210          */
211         if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
212                 __free_fdtable(new_fdt);
213                 return -EMFILE;
214         }
215         /*
216          * Check again since another task may have expanded the fd table while
217          * we dropped the lock
218          */
219         cur_fdt = files_fdtable(files);
220         if (nr >= cur_fdt->max_fds) {
221                 /* Continue as planned */
222                 copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
223                 rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
224                 if (cur_fdt->max_fds > NR_OPEN_DEFAULT)
225                         call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
226         } else {
227                 /* Somebody else expanded, so undo our attempt */
228                 __free_fdtable(new_fdt);
229         }
230         return 1;
231 }
232
233 /*
234  * Expand files.
235  * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
236  * the current capacity and there is room for expansion.
237  * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
238  * expanded and execution may have blocked.
239  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
240  */
241 static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
242 {
243         struct fdtable *fdt;
244
245         fdt = files_fdtable(files);
246
247         /* Do we need to expand? */
248         if (nr < fdt->max_fds)
249                 return 0;
250
251         /* Can we expand? */
252         if (nr >= sysctl_nr_open)
253                 return -EMFILE;
254
255         /* All good, so we try */
256         return expand_fdtable(files, nr);
257 }
258
259 static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
260 {
261         __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
262 }
263
264 static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
265 {
266         __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
267 }
268
269 static inline void __set_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
270 {
271         __set_bit(fd, fdt->open_fds);
272 }
273
274 static inline void __clear_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
275 {
276         __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
277 }
278
279 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
280 {
281         int size = fdt->max_fds;
282         int i;
283
284         /* Find the last open fd */
285         for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
286                 if (fdt->open_fds[--i])
287                         break;
288         }
289         i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
290         return i;
291 }
292
293 /*
294  * Allocate a new files structure and copy contents from the
295  * passed in files structure.
296  * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
297  */
298 struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
299 {
300         struct files_struct *newf;
301         struct file **old_fds, **new_fds;
302         int open_files, size, i;
303         struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
304
305         *errorp = -ENOMEM;
306         newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
307         if (!newf)
308                 goto out;
309
310         atomic_set(&newf->count, 1);
311
312         spin_lock_init(&newf->file_lock);
313         newf->next_fd = 0;
314         new_fdt = &newf->fdtab;
315         new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
316         new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
317         new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
318         new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
319         new_fdt->next = NULL;
320
321         spin_lock(&oldf->file_lock);
322         old_fdt = files_fdtable(oldf);
323         open_files = count_open_files(old_fdt);
324
325         /*
326          * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
327          */
328         while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
329                 spin_unlock(&oldf->file_lock);
330
331                 if (new_fdt != &newf->fdtab)
332                         __free_fdtable(new_fdt);
333
334                 new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
335                 if (!new_fdt) {
336                         *errorp = -ENOMEM;
337                         goto out_release;
338                 }
339
340                 /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
341                 if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
342                         __free_fdtable(new_fdt);
343                         *errorp = -EMFILE;
344                         goto out_release;
345                 }
346
347                 /*
348                  * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
349                  * who knows it may have a new bigger fd table. We need
350                  * the latest pointer.
351                  */
352                 spin_lock(&oldf->file_lock);
353                 old_fdt = files_fdtable(oldf);
354                 open_files = count_open_files(old_fdt);
355         }
356
357         old_fds = old_fdt->fd;
358         new_fds = new_fdt->fd;
359
360         memcpy(new_fdt->open_fds, old_fdt->open_fds, open_files / 8);
361         memcpy(new_fdt->close_on_exec, old_fdt->close_on_exec, open_files / 8);
362
363         for (i = open_files; i != 0; i--) {
364                 struct file *f = *old_fds++;
365                 if (f) {
366                         get_file(f);
367                 } else {
368                         /*
369                          * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
370                          * instantiated in the files array if a sibling thread
371                          * is partway through open().  So make sure that this
372                          * fd is available to the new process.
373                          */
374                         __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
375                 }
376                 rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
377         }
378         spin_unlock(&oldf->file_lock);
379
380         /* compute the remainder to be cleared */
381         size = (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *);
382
383         /* This is long word aligned thus could use a optimized version */
384         memset(new_fds, 0, size);
385
386         if (new_fdt->max_fds > open_files) {
387                 int left = (new_fdt->max_fds - open_files) / 8;
388                 int start = open_files / BITS_PER_LONG;
389
390                 memset(&new_fdt->open_fds[start], 0, left);
391                 memset(&new_fdt->close_on_exec[start], 0, left);
392         }
393
394         rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
395
396         return newf;
397
398 out_release:
399         kmem_cache_free(files_cachep, newf);
400 out:
401         return NULL;
402 }
403
404 static void close_files(struct files_struct * files)
405 {
406         int i, j;
407         struct fdtable *fdt;
408
409         j = 0;
410
411         /*
412          * It is safe to dereference the fd table without RCU or
413          * ->file_lock because this is the last reference to the
414          * files structure.  But use RCU to shut RCU-lockdep up.
415          */
416         rcu_read_lock();
417         fdt = files_fdtable(files);
418         rcu_read_unlock();
419         for (;;) {
420                 unsigned long set;
421                 i = j * BITS_PER_LONG;
422                 if (i >= fdt->max_fds)
423                         break;
424                 set = fdt->open_fds[j++];
425                 while (set) {
426                         if (set & 1) {
427                                 struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
428                                 if (file) {
429                                         filp_close(file, files);
430                                         cond_resched();
431                                 }
432                         }
433                         i++;
434                         set >>= 1;
435                 }
436         }
437 }
438
439 struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
440 {
441         struct files_struct *files;
442
443         task_lock(task);
444         files = task->files;
445         if (files)
446                 atomic_inc(&files->count);
447         task_unlock(task);
448
449         return files;
450 }
451
452 void put_files_struct(struct files_struct *files)
453 {
454         struct fdtable *fdt;
455
456         if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
457                 close_files(files);
458                 /* not really needed, since nobody can see us */
459                 rcu_read_lock();
460                 fdt = files_fdtable(files);
461                 rcu_read_unlock();
462                 /* free the arrays if they are not embedded */
463                 if (fdt != &files->fdtab)
464                         __free_fdtable(fdt);
465                 kmem_cache_free(files_cachep, files);
466         }
467 }
468
469 void reset_files_struct(struct files_struct *files)
470 {
471         struct task_struct *tsk = current;
472         struct files_struct *old;
473
474         old = tsk->files;
475         task_lock(tsk);
476         tsk->files = files;
477         task_unlock(tsk);
478         put_files_struct(old);
479 }
480
481 void exit_files(struct task_struct *tsk)
482 {
483         struct files_struct * files = tsk->files;
484
485         if (files) {
486                 task_lock(tsk);
487                 tsk->files = NULL;
488                 task_unlock(tsk);
489                 put_files_struct(files);
490         }
491 }
492
493 static void __devinit fdtable_defer_list_init(int cpu)
494 {
495         struct fdtable_defer *fddef = &per_cpu(fdtable_defer_list, cpu);
496         spin_lock_init(&fddef->lock);
497         INIT_WORK(&fddef->wq, free_fdtable_work);
498         fddef->next = NULL;
499 }
500
501 void __init files_defer_init(void)
502 {
503         int i;
504         for_each_possible_cpu(i)
505                 fdtable_defer_list_init(i);
506         sysctl_nr_open_max = min((size_t)INT_MAX, ~(size_t)0/sizeof(void *)) &
507                              -BITS_PER_LONG;
508 }
509
510 struct files_struct init_files = {
511         .count          = ATOMIC_INIT(1),
512         .fdt            = &init_files.fdtab,
513         .fdtab          = {
514                 .max_fds        = NR_OPEN_DEFAULT,
515                 .fd             = &init_files.fd_array[0],
516                 .close_on_exec  = init_files.close_on_exec_init,
517                 .open_fds       = init_files.open_fds_init,
518         },
519         .file_lock      = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_task.file_lock),
520 };
521
522 /*
523  * allocate a file descriptor, mark it busy.
524  */
525 int __alloc_fd(struct files_struct *files,
526                unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
527 {
528         unsigned int fd;
529         int error;
530         struct fdtable *fdt;
531
532         spin_lock(&files->file_lock);
533 repeat:
534         fdt = files_fdtable(files);
535         fd = start;
536         if (fd < files->next_fd)
537                 fd = files->next_fd;
538
539         if (fd < fdt->max_fds)
540                 fd = find_next_zero_bit(fdt->open_fds, fdt->max_fds, fd);
541
542         /*
543          * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
544          * will limit the total number of files that can be opened.
545          */
546         error = -EMFILE;
547         if (fd >= end)
548                 goto out;
549
550         error = expand_files(files, fd);
551         if (error < 0)
552                 goto out;
553
554         /*
555          * If we needed to expand the fs array we
556          * might have blocked - try again.
557          */
558         if (error)
559                 goto repeat;
560
561         if (start <= files->next_fd)
562                 files->next_fd = fd + 1;
563
564         __set_open_fd(fd, fdt);
565         if (flags & O_CLOEXEC)
566                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
567         else
568                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
569         error = fd;
570 #if 1
571         /* Sanity check */
572         if (rcu_dereference_raw(fdt->fd[fd]) != NULL) {
573                 printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
574                 rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
575         }
576 #endif
577
578 out:
579         spin_unlock(&files->file_lock);
580         return error;
581 }
582
583 static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
584 {
585         return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
586 }
587
588 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
589 {
590         return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
591 }
592 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
593
594 static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
595 {
596         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
597         __clear_open_fd(fd, fdt);
598         if (fd < files->next_fd)
599                 files->next_fd = fd;
600 }
601
602 void put_unused_fd(unsigned int fd)
603 {
604         struct files_struct *files = current->files;
605         spin_lock(&files->file_lock);
606         __put_unused_fd(files, fd);
607         spin_unlock(&files->file_lock);
608 }
609
610 EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
611
612 /*
613  * Install a file pointer in the fd array.
614  *
615  * The VFS is full of places where we drop the files lock between
616  * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
617  * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
618  * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
619  * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
620  *
621  * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
622  * will follow.
623  *
624  * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
625  * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
626  * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
627  * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
628  * or really bad things will happen.  Normally you want to use
629  * fd_install() instead.
630  */
631
632 void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
633                 struct file *file)
634 {
635         struct fdtable *fdt;
636         spin_lock(&files->file_lock);
637         fdt = files_fdtable(files);
638         BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
639         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
640         spin_unlock(&files->file_lock);
641 }
642
643 void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
644 {
645         __fd_install(current->files, fd, file);
646 }
647
648 EXPORT_SYMBOL(fd_install);
649
650 /*
651  * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
652  */
653 int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
654 {
655         struct file *file;
656         struct fdtable *fdt;
657
658         spin_lock(&files->file_lock);
659         fdt = files_fdtable(files);
660         if (fd >= fdt->max_fds)
661                 goto out_unlock;
662         file = fdt->fd[fd];
663         if (!file)
664                 goto out_unlock;
665         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
666         __clear_close_on_exec(fd, fdt);
667         __put_unused_fd(files, fd);
668         spin_unlock(&files->file_lock);
669         return filp_close(file, files);
670
671 out_unlock:
672         spin_unlock(&files->file_lock);
673         return -EBADF;
674 }
675
676 void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
677 {
678         unsigned i;
679         struct fdtable *fdt;
680
681         /* exec unshares first */
682         BUG_ON(atomic_read(&files->count) != 1);
683         spin_lock(&files->file_lock);
684         for (i = 0; ; i++) {
685                 unsigned long set;
686                 unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
687                 fdt = files_fdtable(files);
688                 if (fd >= fdt->max_fds)
689                         break;
690                 set = fdt->close_on_exec[i];
691                 if (!set)
692                         continue;
693                 fdt->close_on_exec[i] = 0;
694                 for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
695                         struct file *file;
696                         if (!(set & 1))
697                                 continue;
698                         file = fdt->fd[fd];
699                         if (!file)
700                                 continue;
701                         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
702                         __put_unused_fd(files, fd);
703                         spin_unlock(&files->file_lock);
704                         filp_close(file, files);
705                         cond_resched();
706                         spin_lock(&files->file_lock);
707                 }
708
709         }
710         spin_unlock(&files->file_lock);
711 }
712
713 struct file *fget(unsigned int fd)
714 {
715         struct file *file;
716         struct files_struct *files = current->files;
717
718         rcu_read_lock();
719         file = fcheck_files(files, fd);
720         if (file) {
721                 /* File object ref couldn't be taken */
722                 if (file->f_mode & FMODE_PATH ||
723                     !atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
724                         file = NULL;
725         }
726         rcu_read_unlock();
727
728         return file;
729 }
730
731 EXPORT_SYMBOL(fget);
732
733 struct file *fget_raw(unsigned int fd)
734 {
735         struct file *file;
736         struct files_struct *files = current->files;
737
738         rcu_read_lock();
739         file = fcheck_files(files, fd);
740         if (file) {
741                 /* File object ref couldn't be taken */
742                 if (!atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
743                         file = NULL;
744         }
745         rcu_read_unlock();
746
747         return file;
748 }
749
750 EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
751
752 /*
753  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
754  *
755  * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
756  * conditions:
757  * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
758  *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
759  *    returning to userspace).
760  * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
761  *    calls to fget_light and fput_light.
762  * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
763  *    and fput_light.
764  *
765  * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
766  * corresponding fput_light.
767  */
768 struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
769 {
770         struct file *file;
771         struct files_struct *files = current->files;
772
773         *fput_needed = 0;
774         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
775                 file = fcheck_files(files, fd);
776                 if (file && (file->f_mode & FMODE_PATH))
777                         file = NULL;
778         } else {
779                 rcu_read_lock();
780                 file = fcheck_files(files, fd);
781                 if (file) {
782                         if (!(file->f_mode & FMODE_PATH) &&
783                             atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
784                                 *fput_needed = 1;
785                         else
786                                 /* Didn't get the reference, someone's freed */
787                                 file = NULL;
788                 }
789                 rcu_read_unlock();
790         }
791
792         return file;
793 }
794
795 struct file *fget_raw_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
796 {
797         struct file *file;
798         struct files_struct *files = current->files;
799
800         *fput_needed = 0;
801         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
802                 file = fcheck_files(files, fd);
803         } else {
804                 rcu_read_lock();
805                 file = fcheck_files(files, fd);
806                 if (file) {
807                         if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
808                                 *fput_needed = 1;
809                         else
810                                 /* Didn't get the reference, someone's freed */
811                                 file = NULL;
812                 }
813                 rcu_read_unlock();
814         }
815
816         return file;
817 }
818
819 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
820 {
821         struct files_struct *files = current->files;
822         struct fdtable *fdt;
823         spin_lock(&files->file_lock);
824         fdt = files_fdtable(files);
825         if (flag)
826                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
827         else
828                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
829         spin_unlock(&files->file_lock);
830 }
831
832 bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
833 {
834         struct files_struct *files = current->files;
835         struct fdtable *fdt;
836         bool res;
837         rcu_read_lock();
838         fdt = files_fdtable(files);
839         res = close_on_exec(fd, fdt);
840         rcu_read_unlock();
841         return res;
842 }
843
844 static int do_dup2(struct files_struct *files,
845         struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
846 {
847         struct file *tofree;
848         struct fdtable *fdt;
849
850         /*
851          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
852          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
853          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
854          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
855          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
856          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
857          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
858          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
859          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
860          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
861          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
862          * tables and this condition does not arise without those.
863          */
864         fdt = files_fdtable(files);
865         tofree = fdt->fd[fd];
866         if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
867                 goto Ebusy;
868         get_file(file);
869         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
870         __set_open_fd(fd, fdt);
871         if (flags & O_CLOEXEC)
872                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
873         else
874                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
875         spin_unlock(&files->file_lock);
876
877         if (tofree)
878                 filp_close(tofree, files);
879
880         return fd;
881
882 Ebusy:
883         spin_unlock(&files->file_lock);
884         return -EBUSY;
885 }
886
887 int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
888 {
889         int err;
890         struct files_struct *files = current->files;
891
892         if (!file)
893                 return __close_fd(files, fd);
894
895         if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
896                 return -EMFILE;
897
898         spin_lock(&files->file_lock);
899         err = expand_files(files, fd);
900         if (unlikely(err < 0))
901                 goto out_unlock;
902         return do_dup2(files, file, fd, flags);
903
904 out_unlock:
905         spin_unlock(&files->file_lock);
906         return err;
907 }
908
909 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
910 {
911         int err = -EBADF;
912         struct file *file;
913         struct files_struct *files = current->files;
914
915         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
916                 return -EINVAL;
917
918         if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
919                 return -EMFILE;
920
921         spin_lock(&files->file_lock);
922         err = expand_files(files, newfd);
923         file = fcheck(oldfd);
924         if (unlikely(!file))
925                 goto Ebadf;
926         if (unlikely(err < 0)) {
927                 if (err == -EMFILE)
928                         goto Ebadf;
929                 goto out_unlock;
930         }
931         return do_dup2(files, file, newfd, flags);
932
933 Ebadf:
934         err = -EBADF;
935 out_unlock:
936         spin_unlock(&files->file_lock);
937         return err;
938 }
939
940 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
941 {
942         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
943                 struct files_struct *files = current->files;
944                 int retval = oldfd;
945
946                 rcu_read_lock();
947                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
948                         retval = -EBADF;
949                 rcu_read_unlock();
950                 return retval;
951         }
952         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
953 }
954
955 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
956 {
957         int ret = -EBADF;
958         struct file *file = fget_raw(fildes);
959
960         if (file) {
961                 ret = get_unused_fd();
962                 if (ret >= 0)
963                         fd_install(ret, file);
964                 else
965                         fput(file);
966         }
967         return ret;
968 }
969
970 int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
971 {
972         int err;
973         if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
974                 return -EINVAL;
975         err = alloc_fd(from, flags);
976         if (err >= 0) {
977                 get_file(file);
978                 fd_install(err, file);
979         }
980         return err;
981 }
982
983 int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
984                 int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
985                 const void *p)
986 {
987         struct fdtable *fdt;
988         struct file *file;
989         int res = 0;
990         if (!files)
991                 return 0;
992         spin_lock(&files->file_lock);
993         fdt = files_fdtable(files);
994         while (!res && n < fdt->max_fds) {
995                 file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n++]);
996                 if (file)
997                         res = f(p, file, n);
998         }
999         spin_unlock(&files->file_lock);
1000         return res;
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);