[PATCH] input: convert kcalloc to kzalloc
[linux-3.10.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 <manfreds@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
66 #include <linux/config.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/spinlock.h>
69 #include <linux/init.h>
70 #include <linux/proc_fs.h>
71 #include <linux/time.h>
72 #include <linux/smp_lock.h>
73 #include <linux/security.h>
74 #include <linux/syscalls.h>
75 #include <linux/audit.h>
76 #include <linux/seq_file.h>
77 #include <asm/uaccess.h>
78 #include "util.h"
79
80
81 #define sem_lock(id)    ((struct sem_array*)ipc_lock(&sem_ids,id))
82 #define sem_unlock(sma) ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
83 #define sem_rmid(id)    ((struct sem_array*)ipc_rmid(&sem_ids,id))
84 #define sem_checkid(sma, semid) \
85         ipc_checkid(&sem_ids,&sma->sem_perm,semid)
86 #define sem_buildid(id, seq) \
87         ipc_buildid(&sem_ids, id, seq)
88 static struct ipc_ids sem_ids;
89
90 static int newary (key_t, int, int);
91 static void freeary (struct sem_array *sma, int id);
92 #ifdef CONFIG_PROC_FS
93 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
94 #endif
95
96 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
97 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
98
99 /*
100  * linked list protection:
101  *      sem_undo.id_next,
102  *      sem_array.sem_pending{,last},
103  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
104  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
105  *      
106  */
107
108 int sem_ctls[4] = {SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM, SEMMNI};
109 #define sc_semmsl       (sem_ctls[0])
110 #define sc_semmns       (sem_ctls[1])
111 #define sc_semopm       (sem_ctls[2])
112 #define sc_semmni       (sem_ctls[3])
113
114 static int used_sems;
115
116 void __init sem_init (void)
117 {
118         used_sems = 0;
119         ipc_init_ids(&sem_ids,sc_semmni);
120         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
121                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
122                                 &sem_ids,
123                                 sysvipc_sem_proc_show);
124 }
125
126 /*
127  * Lockless wakeup algorithm:
128  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
129  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
130  * - wakeup is performed by
131  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
132  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
133  *        This is the notification for the blocked thread that a
134  *        result value is imminent.
135  *      * call wake_up_process
136  *      * set queue.status to the final value.
137  * - the previously blocked thread checks queue.status:
138  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
139  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
140  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
141  *        performing any operation on the semaphore array.
142  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
143  *
144  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
145  * races:
146  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
147  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
148  *   before update_queue had a chance to set queue.status
149  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
150  *   blocked process is woken up by a signal between writing
151  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
152  *   process could return from semtimedop and die by calling
153  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
154  *   will oops, because the task structure is already invalid.
155  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
156  *
157  */
158 #define IN_WAKEUP       1
159
160 static int newary (key_t key, int nsems, int semflg)
161 {
162         int id;
163         int retval;
164         struct sem_array *sma;
165         int size;
166
167         if (!nsems)
168                 return -EINVAL;
169         if (used_sems + nsems > sc_semmns)
170                 return -ENOSPC;
171
172         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
173         sma = ipc_rcu_alloc(size);
174         if (!sma) {
175                 return -ENOMEM;
176         }
177         memset (sma, 0, size);
178
179         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
180         sma->sem_perm.key = key;
181
182         sma->sem_perm.security = NULL;
183         retval = security_sem_alloc(sma);
184         if (retval) {
185                 ipc_rcu_putref(sma);
186                 return retval;
187         }
188
189         id = ipc_addid(&sem_ids, &sma->sem_perm, sc_semmni);
190         if(id == -1) {
191                 security_sem_free(sma);
192                 ipc_rcu_putref(sma);
193                 return -ENOSPC;
194         }
195         used_sems += nsems;
196
197         sma->sem_id = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
198         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
199         /* sma->sem_pending = NULL; */
200         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
201         /* sma->undo = NULL; */
202         sma->sem_nsems = nsems;
203         sma->sem_ctime = get_seconds();
204         sem_unlock(sma);
205
206         return sma->sem_id;
207 }
208
209 asmlinkage long sys_semget (key_t key, int nsems, int semflg)
210 {
211         int id, err = -EINVAL;
212         struct sem_array *sma;
213
214         if (nsems < 0 || nsems > sc_semmsl)
215                 return -EINVAL;
216         down(&sem_ids.sem);
217         
218         if (key == IPC_PRIVATE) {
219                 err = newary(key, nsems, semflg);
220         } else if ((id = ipc_findkey(&sem_ids, key)) == -1) {  /* key not used */
221                 if (!(semflg & IPC_CREAT))
222                         err = -ENOENT;
223                 else
224                         err = newary(key, nsems, semflg);
225         } else if (semflg & IPC_CREAT && semflg & IPC_EXCL) {
226                 err = -EEXIST;
227         } else {
228                 sma = sem_lock(id);
229                 if(sma==NULL)
230                         BUG();
231                 if (nsems > sma->sem_nsems)
232                         err = -EINVAL;
233                 else if (ipcperms(&sma->sem_perm, semflg))
234                         err = -EACCES;
235                 else {
236                         int semid = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
237                         err = security_sem_associate(sma, semflg);
238                         if (!err)
239                                 err = semid;
240                 }
241                 sem_unlock(sma);
242         }
243
244         up(&sem_ids.sem);
245         return err;
246 }
247
248 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
249  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
250  */
251 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
252                                     struct sem_queue * q)
253 {
254         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
255         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
256 }
257
258 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
259                                      struct sem_queue * q)
260 {
261         q->next = sma->sem_pending;
262         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
263         if (q->next)
264                 q->next->prev = &q->next;
265         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
266                 sma->sem_pending_last = &q->next;
267 }
268
269 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
270                                       struct sem_queue * q)
271 {
272         *(q->prev) = q->next;
273         if (q->next)
274                 q->next->prev = q->prev;
275         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
276                 sma->sem_pending_last = q->prev;
277         q->prev = NULL; /* mark as removed */
278 }
279
280 /*
281  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
282  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
283  */
284
285 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
286                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
287 {
288         int result, sem_op;
289         struct sembuf *sop;
290         struct sem * curr;
291
292         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
293                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
294                 sem_op = sop->sem_op;
295                 result = curr->semval;
296   
297                 if (!sem_op && result)
298                         goto would_block;
299
300                 result += sem_op;
301                 if (result < 0)
302                         goto would_block;
303                 if (result > SEMVMX)
304                         goto out_of_range;
305                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
306                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
307                         /*
308                          *      Exceeding the undo range is an error.
309                          */
310                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
311                                 goto out_of_range;
312                 }
313                 curr->semval = result;
314         }
315
316         sop--;
317         while (sop >= sops) {
318                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
319                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
320                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
321                 sop--;
322         }
323         
324         sma->sem_otime = get_seconds();
325         return 0;
326
327 out_of_range:
328         result = -ERANGE;
329         goto undo;
330
331 would_block:
332         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
333                 result = -EAGAIN;
334         else
335                 result = 1;
336
337 undo:
338         sop--;
339         while (sop >= sops) {
340                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
341                 sop--;
342         }
343
344         return result;
345 }
346
347 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
348  * looking for tasks that can be completed.
349  */
350 static void update_queue (struct sem_array * sma)
351 {
352         int error;
353         struct sem_queue * q;
354
355         q = sma->sem_pending;
356         while(q) {
357                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
358                                          q->undo, q->pid);
359
360                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
361                 if (error <= 0) {
362                         struct sem_queue *n;
363                         remove_from_queue(sma,q);
364                         q->status = IN_WAKEUP;
365                         /*
366                          * Continue scanning. The next operation
367                          * that must be checked depends on the type of the
368                          * completed operation:
369                          * - if the operation modified the array, then
370                          *   restart from the head of the queue and
371                          *   check for threads that might be waiting
372                          *   for semaphore values to become 0.
373                          * - if the operation didn't modify the array,
374                          *   then just continue.
375                          */
376                         if (q->alter)
377                                 n = sma->sem_pending;
378                         else
379                                 n = q->next;
380                         wake_up_process(q->sleeper);
381                         /* hands-off: q will disappear immediately after
382                          * writing q->status.
383                          */
384                         q->status = error;
385                         q = n;
386                 } else {
387                         q = q->next;
388                 }
389         }
390 }
391
392 /* The following counts are associated to each semaphore:
393  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
394  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
395  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
396  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
397  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
398  * The counts we return here are a rough approximation, but still
399  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
400  */
401 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
402 {
403         int semncnt;
404         struct sem_queue * q;
405
406         semncnt = 0;
407         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
408                 struct sembuf * sops = q->sops;
409                 int nsops = q->nsops;
410                 int i;
411                 for (i = 0; i < nsops; i++)
412                         if (sops[i].sem_num == semnum
413                             && (sops[i].sem_op < 0)
414                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
415                                 semncnt++;
416         }
417         return semncnt;
418 }
419 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
420 {
421         int semzcnt;
422         struct sem_queue * q;
423
424         semzcnt = 0;
425         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
426                 struct sembuf * sops = q->sops;
427                 int nsops = q->nsops;
428                 int i;
429                 for (i = 0; i < nsops; i++)
430                         if (sops[i].sem_num == semnum
431                             && (sops[i].sem_op == 0)
432                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
433                                 semzcnt++;
434         }
435         return semzcnt;
436 }
437
438 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.sem down and
439  * the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.sem remains locked
440  * on exit.
441  */
442 static void freeary (struct sem_array *sma, int id)
443 {
444         struct sem_undo *un;
445         struct sem_queue *q;
446         int size;
447
448         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
449          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
450          * or during the next semop.)
451          */
452         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
453                 un->semid = -1;
454
455         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
456         q = sma->sem_pending;
457         while(q) {
458                 struct sem_queue *n;
459                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
460                 q->prev = NULL;
461                 n = q->next;
462                 q->status = IN_WAKEUP;
463                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
464                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
465                 q = n;
466         }
467
468         /* Remove the semaphore set from the ID array*/
469         sma = sem_rmid(id);
470         sem_unlock(sma);
471
472         used_sems -= sma->sem_nsems;
473         size = sizeof (*sma) + sma->sem_nsems * sizeof (struct sem);
474         security_sem_free(sma);
475         ipc_rcu_putref(sma);
476 }
477
478 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
479 {
480         switch(version) {
481         case IPC_64:
482                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
483         case IPC_OLD:
484             {
485                 struct semid_ds out;
486
487                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
488
489                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
490                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
491                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
492
493                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
494             }
495         default:
496                 return -EINVAL;
497         }
498 }
499
500 static int semctl_nolock(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
501 {
502         int err = -EINVAL;
503         struct sem_array *sma;
504
505         switch(cmd) {
506         case IPC_INFO:
507         case SEM_INFO:
508         {
509                 struct seminfo seminfo;
510                 int max_id;
511
512                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
513                 if (err)
514                         return err;
515                 
516                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
517                 seminfo.semmni = sc_semmni;
518                 seminfo.semmns = sc_semmns;
519                 seminfo.semmsl = sc_semmsl;
520                 seminfo.semopm = sc_semopm;
521                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
522                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
523                 seminfo.semmap = SEMMAP;
524                 seminfo.semume = SEMUME;
525                 down(&sem_ids.sem);
526                 if (cmd == SEM_INFO) {
527                         seminfo.semusz = sem_ids.in_use;
528                         seminfo.semaem = used_sems;
529                 } else {
530                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
531                         seminfo.semaem = SEMAEM;
532                 }
533                 max_id = sem_ids.max_id;
534                 up(&sem_ids.sem);
535                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
536                         return -EFAULT;
537                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
538         }
539         case SEM_STAT:
540         {
541                 struct semid64_ds tbuf;
542                 int id;
543
544                 if(semid >= sem_ids.entries->size)
545                         return -EINVAL;
546
547                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
548
549                 sma = sem_lock(semid);
550                 if(sma == NULL)
551                         return -EINVAL;
552
553                 err = -EACCES;
554                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
555                         goto out_unlock;
556
557                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
558                 if (err)
559                         goto out_unlock;
560
561                 id = sem_buildid(semid, sma->sem_perm.seq);
562
563                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
564                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
565                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
566                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
567                 sem_unlock(sma);
568                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
569                         return -EFAULT;
570                 return id;
571         }
572         default:
573                 return -EINVAL;
574         }
575         return err;
576 out_unlock:
577         sem_unlock(sma);
578         return err;
579 }
580
581 static int semctl_main(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
582 {
583         struct sem_array *sma;
584         struct sem* curr;
585         int err;
586         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
587         ushort* sem_io = fast_sem_io;
588         int nsems;
589
590         sma = sem_lock(semid);
591         if(sma==NULL)
592                 return -EINVAL;
593
594         nsems = sma->sem_nsems;
595
596         err=-EIDRM;
597         if (sem_checkid(sma,semid))
598                 goto out_unlock;
599
600         err = -EACCES;
601         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
602                 goto out_unlock;
603
604         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
605         if (err)
606                 goto out_unlock;
607
608         err = -EACCES;
609         switch (cmd) {
610         case GETALL:
611         {
612                 ushort __user *array = arg.array;
613                 int i;
614
615                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
616                         ipc_rcu_getref(sma);
617                         sem_unlock(sma);                        
618
619                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
620                         if(sem_io == NULL) {
621                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
622                                 ipc_rcu_putref(sma);
623                                 sem_unlock(sma);
624                                 return -ENOMEM;
625                         }
626
627                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
628                         ipc_rcu_putref(sma);
629                         if (sma->sem_perm.deleted) {
630                                 sem_unlock(sma);
631                                 err = -EIDRM;
632                                 goto out_free;
633                         }
634                 }
635
636                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
637                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
638                 sem_unlock(sma);
639                 err = 0;
640                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
641                         err = -EFAULT;
642                 goto out_free;
643         }
644         case SETALL:
645         {
646                 int i;
647                 struct sem_undo *un;
648
649                 ipc_rcu_getref(sma);
650                 sem_unlock(sma);
651
652                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
653                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
654                         if(sem_io == NULL) {
655                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
656                                 ipc_rcu_putref(sma);
657                                 sem_unlock(sma);
658                                 return -ENOMEM;
659                         }
660                 }
661
662                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
663                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
664                         ipc_rcu_putref(sma);
665                         sem_unlock(sma);
666                         err = -EFAULT;
667                         goto out_free;
668                 }
669
670                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
671                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
672                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
673                                 ipc_rcu_putref(sma);
674                                 sem_unlock(sma);
675                                 err = -ERANGE;
676                                 goto out_free;
677                         }
678                 }
679                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
680                 ipc_rcu_putref(sma);
681                 if (sma->sem_perm.deleted) {
682                         sem_unlock(sma);
683                         err = -EIDRM;
684                         goto out_free;
685                 }
686
687                 for (i = 0; i < nsems; i++)
688                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
689                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
690                         for (i = 0; i < nsems; i++)
691                                 un->semadj[i] = 0;
692                 sma->sem_ctime = get_seconds();
693                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
694                 update_queue(sma);
695                 err = 0;
696                 goto out_unlock;
697         }
698         case IPC_STAT:
699         {
700                 struct semid64_ds tbuf;
701                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
702                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
703                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
704                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
705                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
706                 sem_unlock(sma);
707                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
708                         return -EFAULT;
709                 return 0;
710         }
711         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
712         }
713         err = -EINVAL;
714         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
715                 goto out_unlock;
716
717         curr = &sma->sem_base[semnum];
718
719         switch (cmd) {
720         case GETVAL:
721                 err = curr->semval;
722                 goto out_unlock;
723         case GETPID:
724                 err = curr->sempid;
725                 goto out_unlock;
726         case GETNCNT:
727                 err = count_semncnt(sma,semnum);
728                 goto out_unlock;
729         case GETZCNT:
730                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
731                 goto out_unlock;
732         case SETVAL:
733         {
734                 int val = arg.val;
735                 struct sem_undo *un;
736                 err = -ERANGE;
737                 if (val > SEMVMX || val < 0)
738                         goto out_unlock;
739
740                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
741                         un->semadj[semnum] = 0;
742                 curr->semval = val;
743                 curr->sempid = current->tgid;
744                 sma->sem_ctime = get_seconds();
745                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
746                 update_queue(sma);
747                 err = 0;
748                 goto out_unlock;
749         }
750         }
751 out_unlock:
752         sem_unlock(sma);
753 out_free:
754         if(sem_io != fast_sem_io)
755                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
756         return err;
757 }
758
759 struct sem_setbuf {
760         uid_t   uid;
761         gid_t   gid;
762         mode_t  mode;
763 };
764
765 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
766 {
767         switch(version) {
768         case IPC_64:
769             {
770                 struct semid64_ds tbuf;
771
772                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
773                         return -EFAULT;
774
775                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
776                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
777                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
778
779                 return 0;
780             }
781         case IPC_OLD:
782             {
783                 struct semid_ds tbuf_old;
784
785                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
786                         return -EFAULT;
787
788                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
789                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
790                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
791
792                 return 0;
793             }
794         default:
795                 return -EINVAL;
796         }
797 }
798
799 static int semctl_down(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
800 {
801         struct sem_array *sma;
802         int err;
803         struct sem_setbuf setbuf;
804         struct kern_ipc_perm *ipcp;
805
806         if(cmd == IPC_SET) {
807                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
808                         return -EFAULT;
809                 if ((err = audit_ipc_perms(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode)))
810                         return err;
811         }
812         sma = sem_lock(semid);
813         if(sma==NULL)
814                 return -EINVAL;
815
816         if (sem_checkid(sma,semid)) {
817                 err=-EIDRM;
818                 goto out_unlock;
819         }       
820         ipcp = &sma->sem_perm;
821         
822         if (current->euid != ipcp->cuid && 
823             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
824                 err=-EPERM;
825                 goto out_unlock;
826         }
827
828         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
829         if (err)
830                 goto out_unlock;
831
832         switch(cmd){
833         case IPC_RMID:
834                 freeary(sma, semid);
835                 err = 0;
836                 break;
837         case IPC_SET:
838                 ipcp->uid = setbuf.uid;
839                 ipcp->gid = setbuf.gid;
840                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
841                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
842                 sma->sem_ctime = get_seconds();
843                 sem_unlock(sma);
844                 err = 0;
845                 break;
846         default:
847                 sem_unlock(sma);
848                 err = -EINVAL;
849                 break;
850         }
851         return err;
852
853 out_unlock:
854         sem_unlock(sma);
855         return err;
856 }
857
858 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
859 {
860         int err = -EINVAL;
861         int version;
862
863         if (semid < 0)
864                 return -EINVAL;
865
866         version = ipc_parse_version(&cmd);
867
868         switch(cmd) {
869         case IPC_INFO:
870         case SEM_INFO:
871         case SEM_STAT:
872                 err = semctl_nolock(semid,semnum,cmd,version,arg);
873                 return err;
874         case GETALL:
875         case GETVAL:
876         case GETPID:
877         case GETNCNT:
878         case GETZCNT:
879         case IPC_STAT:
880         case SETVAL:
881         case SETALL:
882                 err = semctl_main(semid,semnum,cmd,version,arg);
883                 return err;
884         case IPC_RMID:
885         case IPC_SET:
886                 down(&sem_ids.sem);
887                 err = semctl_down(semid,semnum,cmd,version,arg);
888                 up(&sem_ids.sem);
889                 return err;
890         default:
891                 return -EINVAL;
892         }
893 }
894
895 static inline void lock_semundo(void)
896 {
897         struct sem_undo_list *undo_list;
898
899         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
900         if (undo_list)
901                 spin_lock(&undo_list->lock);
902 }
903
904 /* This code has an interaction with copy_semundo().
905  * Consider; two tasks are sharing the undo_list. task1
906  * acquires the undo_list lock in lock_semundo().  If task2 now
907  * exits before task1 releases the lock (by calling
908  * unlock_semundo()), then task1 will never call spin_unlock().
909  * This leave the sem_undo_list in a locked state.  If task1 now creats task3
910  * and once again shares the sem_undo_list, the sem_undo_list will still be
911  * locked, and future SEM_UNDO operations will deadlock.  This case is
912  * dealt with in copy_semundo() by having it reinitialize the spin lock when 
913  * the refcnt goes from 1 to 2.
914  */
915 static inline void unlock_semundo(void)
916 {
917         struct sem_undo_list *undo_list;
918
919         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
920         if (undo_list)
921                 spin_unlock(&undo_list->lock);
922 }
923
924
925 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
926  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
927  * and current is THE ONE
928  *
929  * If this allocation and assignment succeeds, but later
930  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
931  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
932  * at exit time.
933  *
934  * This can block, so callers must hold no locks.
935  */
936 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
937 {
938         struct sem_undo_list *undo_list;
939         int size;
940
941         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
942         if (!undo_list) {
943                 size = sizeof(struct sem_undo_list);
944                 undo_list = (struct sem_undo_list *) kmalloc(size, GFP_KERNEL);
945                 if (undo_list == NULL)
946                         return -ENOMEM;
947                 memset(undo_list, 0, size);
948                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
949                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
950                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
951         }
952         *undo_listp = undo_list;
953         return 0;
954 }
955
956 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
957 {
958         struct sem_undo **last, *un;
959
960         last = &ulp->proc_list;
961         un = *last;
962         while(un != NULL) {
963                 if(un->semid==semid)
964                         break;
965                 if(un->semid==-1) {
966                         *last=un->proc_next;
967                         kfree(un);
968                 } else {
969                         last=&un->proc_next;
970                 }
971                 un=*last;
972         }
973         return un;
974 }
975
976 static struct sem_undo *find_undo(int semid)
977 {
978         struct sem_array *sma;
979         struct sem_undo_list *ulp;
980         struct sem_undo *un, *new;
981         int nsems;
982         int error;
983
984         error = get_undo_list(&ulp);
985         if (error)
986                 return ERR_PTR(error);
987
988         lock_semundo();
989         un = lookup_undo(ulp, semid);
990         unlock_semundo();
991         if (likely(un!=NULL))
992                 goto out;
993
994         /* no undo structure around - allocate one. */
995         sma = sem_lock(semid);
996         un = ERR_PTR(-EINVAL);
997         if(sma==NULL)
998                 goto out;
999         un = ERR_PTR(-EIDRM);
1000         if (sem_checkid(sma,semid)) {
1001                 sem_unlock(sma);
1002                 goto out;
1003         }
1004         nsems = sma->sem_nsems;
1005         ipc_rcu_getref(sma);
1006         sem_unlock(sma);
1007
1008         new = (struct sem_undo *) kmalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1009         if (!new) {
1010                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1011                 ipc_rcu_putref(sma);
1012                 sem_unlock(sma);
1013                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1014         }
1015         memset(new, 0, sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems);
1016         new->semadj = (short *) &new[1];
1017         new->semid = semid;
1018
1019         lock_semundo();
1020         un = lookup_undo(ulp, semid);
1021         if (un) {
1022                 unlock_semundo();
1023                 kfree(new);
1024                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1025                 ipc_rcu_putref(sma);
1026                 sem_unlock(sma);
1027                 goto out;
1028         }
1029         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1030         ipc_rcu_putref(sma);
1031         if (sma->sem_perm.deleted) {
1032                 sem_unlock(sma);
1033                 unlock_semundo();
1034                 kfree(new);
1035                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1036                 goto out;
1037         }
1038         new->proc_next = ulp->proc_list;
1039         ulp->proc_list = new;
1040         new->id_next = sma->undo;
1041         sma->undo = new;
1042         sem_unlock(sma);
1043         un = new;
1044         unlock_semundo();
1045 out:
1046         return un;
1047 }
1048
1049 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1050                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1051 {
1052         int error = -EINVAL;
1053         struct sem_array *sma;
1054         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1055         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1056         struct sem_undo *un;
1057         int undos = 0, alter = 0, max;
1058         struct sem_queue queue;
1059         unsigned long jiffies_left = 0;
1060
1061         if (nsops < 1 || semid < 0)
1062                 return -EINVAL;
1063         if (nsops > sc_semopm)
1064                 return -E2BIG;
1065         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1066                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1067                 if(sops==NULL)
1068                         return -ENOMEM;
1069         }
1070         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1071                 error=-EFAULT;
1072                 goto out_free;
1073         }
1074         if (timeout) {
1075                 struct timespec _timeout;
1076                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1077                         error = -EFAULT;
1078                         goto out_free;
1079                 }
1080                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1081                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1082                         error = -EINVAL;
1083                         goto out_free;
1084                 }
1085                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1086         }
1087         max = 0;
1088         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1089                 if (sop->sem_num >= max)
1090                         max = sop->sem_num;
1091                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1092                         undos = 1;
1093                 if (sop->sem_op != 0)
1094                         alter = 1;
1095         }
1096
1097 retry_undos:
1098         if (undos) {
1099                 un = find_undo(semid);
1100                 if (IS_ERR(un)) {
1101                         error = PTR_ERR(un);
1102                         goto out_free;
1103                 }
1104         } else
1105                 un = NULL;
1106
1107         sma = sem_lock(semid);
1108         error=-EINVAL;
1109         if(sma==NULL)
1110                 goto out_free;
1111         error = -EIDRM;
1112         if (sem_checkid(sma,semid))
1113                 goto out_unlock_free;
1114         /*
1115          * semid identifies are not unique - find_undo may have
1116          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1117          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1118          */
1119         if (un && un->semid == -1) {
1120                 sem_unlock(sma);
1121                 goto retry_undos;
1122         }
1123         error = -EFBIG;
1124         if (max >= sma->sem_nsems)
1125                 goto out_unlock_free;
1126
1127         error = -EACCES;
1128         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1129                 goto out_unlock_free;
1130
1131         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1132         if (error)
1133                 goto out_unlock_free;
1134
1135         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, current->tgid);
1136         if (error <= 0) {
1137                 if (alter && error == 0)
1138                         update_queue (sma);
1139                 goto out_unlock_free;
1140         }
1141
1142         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1143          * task into the pending queue and go to sleep.
1144          */
1145                 
1146         queue.sma = sma;
1147         queue.sops = sops;
1148         queue.nsops = nsops;
1149         queue.undo = un;
1150         queue.pid = current->tgid;
1151         queue.id = semid;
1152         queue.alter = alter;
1153         if (alter)
1154                 append_to_queue(sma ,&queue);
1155         else
1156                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1157
1158         queue.status = -EINTR;
1159         queue.sleeper = current;
1160         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1161         sem_unlock(sma);
1162
1163         if (timeout)
1164                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1165         else
1166                 schedule();
1167
1168         error = queue.status;
1169         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1170                 cpu_relax();
1171                 error = queue.status;
1172         }
1173
1174         if (error != -EINTR) {
1175                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1176                  * resources */
1177                 goto out_free;
1178         }
1179
1180         sma = sem_lock(semid);
1181         if(sma==NULL) {
1182                 if(queue.prev != NULL)
1183                         BUG();
1184                 error = -EIDRM;
1185                 goto out_free;
1186         }
1187
1188         /*
1189          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1190          */
1191         error = queue.status;
1192         if (error != -EINTR) {
1193                 goto out_unlock_free;
1194         }
1195
1196         /*
1197          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1198          */
1199         if (timeout && jiffies_left == 0)
1200                 error = -EAGAIN;
1201         remove_from_queue(sma,&queue);
1202         goto out_unlock_free;
1203
1204 out_unlock_free:
1205         sem_unlock(sma);
1206 out_free:
1207         if(sops != fast_sops)
1208                 kfree(sops);
1209         return error;
1210 }
1211
1212 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1213 {
1214         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1215 }
1216
1217 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1218  * parent and child tasks.
1219  *
1220  * See the notes above unlock_semundo() regarding the spin_lock_init()
1221  * in this code.  Initialize the undo_list->lock here instead of get_undo_list()
1222  * because of the reasoning in the comment above unlock_semundo.
1223  */
1224
1225 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1226 {
1227         struct sem_undo_list *undo_list;
1228         int error;
1229
1230         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1231                 error = get_undo_list(&undo_list);
1232                 if (error)
1233                         return error;
1234                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1235                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1236         } else 
1237                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1238
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 /*
1243  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1244  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1245  * so some of them may be out of date.
1246  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1247  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1248  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1249  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1250  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1251  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1252  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1253  */
1254 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1255 {
1256         struct sem_undo_list *undo_list;
1257         struct sem_undo *u, **up;
1258
1259         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1260         if (!undo_list)
1261                 return;
1262
1263         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1264                 return;
1265
1266         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1267          * is the last task exiting for this undo list.
1268          */
1269         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1270                 struct sem_array *sma;
1271                 int nsems, i;
1272                 struct sem_undo *un, **unp;
1273                 int semid;
1274                
1275                 semid = u->semid;
1276
1277                 if(semid == -1)
1278                         continue;
1279                 sma = sem_lock(semid);
1280                 if (sma == NULL)
1281                         continue;
1282
1283                 if (u->semid == -1)
1284                         goto next_entry;
1285
1286                 BUG_ON(sem_checkid(sma,u->semid));
1287
1288                 /* remove u from the sma->undo list */
1289                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1290                         if (u == un)
1291                                 goto found;
1292                 }
1293                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1294                 goto next_entry;
1295 found:
1296                 *unp = un->id_next;
1297                 /* perform adjustments registered in u */
1298                 nsems = sma->sem_nsems;
1299                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1300                         struct sem * sem = &sma->sem_base[i];
1301                         if (u->semadj[i]) {
1302                                 sem->semval += u->semadj[i];
1303                                 /*
1304                                  * Range checks of the new semaphore value,
1305                                  * not defined by sus:
1306                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1307                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1308                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1309                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1310                                  *
1311                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1312                                  * and at SEMVMX.
1313                                  *
1314                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1315                                  */
1316                                 if (sem->semval < 0)
1317                                         sem->semval = 0;
1318                                 if (sem->semval > SEMVMX)
1319                                         sem->semval = SEMVMX;
1320                                 sem->sempid = current->tgid;
1321                         }
1322                 }
1323                 sma->sem_otime = get_seconds();
1324                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1325                 update_queue(sma);
1326 next_entry:
1327                 sem_unlock(sma);
1328         }
1329         kfree(undo_list);
1330 }
1331
1332 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1333 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1334 {
1335         struct sem_array *sma = it;
1336
1337         return seq_printf(s,
1338                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1339                           sma->sem_perm.key,
1340                           sma->sem_id,
1341                           sma->sem_perm.mode,
1342                           sma->sem_nsems,
1343                           sma->sem_perm.uid,
1344                           sma->sem_perm.gid,
1345                           sma->sem_perm.cuid,
1346                           sma->sem_perm.cgid,
1347                           sma->sem_otime,
1348                           sma->sem_ctime);
1349 }
1350 #endif