Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/signal
[linux-3.10.git] / fs / file.c
index 08922af..15cb861 100644 (file)
--- a/fs/file.c
+++ b/fs/file.c
@@ -6,6 +6,7 @@
  *  Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
  */
 
+#include <linux/syscalls.h>
 #include <linux/export.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/mm.h>
@@ -84,22 +85,14 @@ static void free_fdtable_work(struct work_struct *work)
        }
 }
 
-void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
+static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
 {
        struct fdtable *fdt = container_of(rcu, struct fdtable, rcu);
        struct fdtable_defer *fddef;
 
        BUG_ON(!fdt);
+       BUG_ON(fdt->max_fds <= NR_OPEN_DEFAULT);
 
-       if (fdt->max_fds <= NR_OPEN_DEFAULT) {
-               /*
-                * This fdtable is embedded in the files structure and that
-                * structure itself is getting destroyed.
-                */
-               kmem_cache_free(files_cachep,
-                               container_of(fdt, struct files_struct, fdtab));
-               return;
-       }
        if (!is_vmalloc_addr(fdt->fd) && !is_vmalloc_addr(fdt->open_fds)) {
                kfree(fdt->fd);
                kfree(fdt->open_fds);
@@ -229,7 +222,7 @@ static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
                copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
                rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
                if (cur_fdt->max_fds > NR_OPEN_DEFAULT)
-                       free_fdtable(cur_fdt);
+                       call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
        } else {
                /* Somebody else expanded, so undo our attempt */
                __free_fdtable(new_fdt);
@@ -245,7 +238,7 @@ static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
  * expanded and execution may have blocked.
  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
  */
-int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
+static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
 {
        struct fdtable *fdt;
 
@@ -263,6 +256,26 @@ int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
        return expand_fdtable(files, nr);
 }
 
+static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
+{
+       __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
+}
+
+static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
+{
+       __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
+}
+
+static inline void __set_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
+{
+       __set_bit(fd, fdt->open_fds);
+}
+
+static inline void __clear_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
+{
+       __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
+}
+
 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
 {
        int size = fdt->max_fds;
@@ -388,6 +401,95 @@ out:
        return NULL;
 }
 
+static void close_files(struct files_struct * files)
+{
+       int i, j;
+       struct fdtable *fdt;
+
+       j = 0;
+
+       /*
+        * It is safe to dereference the fd table without RCU or
+        * ->file_lock because this is the last reference to the
+        * files structure.  But use RCU to shut RCU-lockdep up.
+        */
+       rcu_read_lock();
+       fdt = files_fdtable(files);
+       rcu_read_unlock();
+       for (;;) {
+               unsigned long set;
+               i = j * BITS_PER_LONG;
+               if (i >= fdt->max_fds)
+                       break;
+               set = fdt->open_fds[j++];
+               while (set) {
+                       if (set & 1) {
+                               struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
+                               if (file) {
+                                       filp_close(file, files);
+                                       cond_resched();
+                               }
+                       }
+                       i++;
+                       set >>= 1;
+               }
+       }
+}
+
+struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
+{
+       struct files_struct *files;
+
+       task_lock(task);
+       files = task->files;
+       if (files)
+               atomic_inc(&files->count);
+       task_unlock(task);
+
+       return files;
+}
+
+void put_files_struct(struct files_struct *files)
+{
+       struct fdtable *fdt;
+
+       if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
+               close_files(files);
+               /* not really needed, since nobody can see us */
+               rcu_read_lock();
+               fdt = files_fdtable(files);
+               rcu_read_unlock();
+               /* free the arrays if they are not embedded */
+               if (fdt != &files->fdtab)
+                       __free_fdtable(fdt);
+               kmem_cache_free(files_cachep, files);
+       }
+}
+
+void reset_files_struct(struct files_struct *files)
+{
+       struct task_struct *tsk = current;
+       struct files_struct *old;
+
+       old = tsk->files;
+       task_lock(tsk);
+       tsk->files = files;
+       task_unlock(tsk);
+       put_files_struct(old);
+}
+
+void exit_files(struct task_struct *tsk)
+{
+       struct files_struct * files = tsk->files;
+
+       if (files) {
+               task_lock(tsk);
+               tsk->files = NULL;
+               task_unlock(tsk);
+               put_files_struct(files);
+       }
+}
+
 static void __devinit fdtable_defer_list_init(int cpu)
 {
        struct fdtable_defer *fddef = &per_cpu(fdtable_defer_list, cpu);
@@ -420,11 +522,10 @@ struct files_struct init_files = {
 /*
  * allocate a file descriptor, mark it busy.
  */
-int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
+int __alloc_fd(struct files_struct *files,
+              unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
 {
-       struct files_struct *files = current->files;
        unsigned int fd;
-       unsigned end = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
        int error;
        struct fdtable *fdt;
 
@@ -479,8 +580,428 @@ out:
        return error;
 }
 
+static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
+{
+       return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
+}
+
 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
 {
-       return alloc_fd(0, flags);
+       return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 }
 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
+
+static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
+{
+       struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
+       __clear_open_fd(fd, fdt);
+       if (fd < files->next_fd)
+               files->next_fd = fd;
+}
+
+void put_unused_fd(unsigned int fd)
+{
+       struct files_struct *files = current->files;
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       __put_unused_fd(files, fd);
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+}
+
+EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
+
+/*
+ * Install a file pointer in the fd array.
+ *
+ * The VFS is full of places where we drop the files lock between
+ * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
+ * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
+ * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
+ * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
+ *
+ * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
+ * will follow.
+ *
+ * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
+ * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
+ * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
+ * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
+ * or really bad things will happen.  Normally you want to use
+ * fd_install() instead.
+ */
+
+void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
+               struct file *file)
+{
+       struct fdtable *fdt;
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       fdt = files_fdtable(files);
+       BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
+       rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+}
+
+void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
+{
+       __fd_install(current->files, fd, file);
+}
+
+EXPORT_SYMBOL(fd_install);
+
+/*
+ * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
+ */
+int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
+{
+       struct file *file;
+       struct fdtable *fdt;
+
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       fdt = files_fdtable(files);
+       if (fd >= fdt->max_fds)
+               goto out_unlock;
+       file = fdt->fd[fd];
+       if (!file)
+               goto out_unlock;
+       rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
+       __clear_close_on_exec(fd, fdt);
+       __put_unused_fd(files, fd);
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return filp_close(file, files);
+
+out_unlock:
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return -EBADF;
+}
+
+void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
+{
+       unsigned i;
+       struct fdtable *fdt;
+
+       /* exec unshares first */
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       for (i = 0; ; i++) {
+               unsigned long set;
+               unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
+               fdt = files_fdtable(files);
+               if (fd >= fdt->max_fds)
+                       break;
+               set = fdt->close_on_exec[i];
+               if (!set)
+                       continue;
+               fdt->close_on_exec[i] = 0;
+               for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
+                       struct file *file;
+                       if (!(set & 1))
+                               continue;
+                       file = fdt->fd[fd];
+                       if (!file)
+                               continue;
+                       rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
+                       __put_unused_fd(files, fd);
+                       spin_unlock(&files->file_lock);
+                       filp_close(file, files);
+                       cond_resched();
+                       spin_lock(&files->file_lock);
+               }
+
+       }
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+}
+
+struct file *fget(unsigned int fd)
+{
+       struct file *file;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       rcu_read_lock();
+       file = fcheck_files(files, fd);
+       if (file) {
+               /* File object ref couldn't be taken */
+               if (file->f_mode & FMODE_PATH ||
+                   !atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
+                       file = NULL;
+       }
+       rcu_read_unlock();
+
+       return file;
+}
+
+EXPORT_SYMBOL(fget);
+
+struct file *fget_raw(unsigned int fd)
+{
+       struct file *file;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       rcu_read_lock();
+       file = fcheck_files(files, fd);
+       if (file) {
+               /* File object ref couldn't be taken */
+               if (!atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
+                       file = NULL;
+       }
+       rcu_read_unlock();
+
+       return file;
+}
+
+EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
+
+/*
+ * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
+ *
+ * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
+ * conditions:
+ * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
+ *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
+ *    returning to userspace).
+ * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
+ *    calls to fget_light and fput_light.
+ * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
+ *    and fput_light.
+ *
+ * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
+ * corresponding fput_light.
+ */
+struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
+{
+       struct file *file;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       *fput_needed = 0;
+       if (atomic_read(&files->count) == 1) {
+               file = fcheck_files(files, fd);
+               if (file && (file->f_mode & FMODE_PATH))
+                       file = NULL;
+       } else {
+               rcu_read_lock();
+               file = fcheck_files(files, fd);
+               if (file) {
+                       if (!(file->f_mode & FMODE_PATH) &&
+                           atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
+                               *fput_needed = 1;
+                       else
+                               /* Didn't get the reference, someone's freed */
+                               file = NULL;
+               }
+               rcu_read_unlock();
+       }
+
+       return file;
+}
+EXPORT_SYMBOL(fget_light);
+
+struct file *fget_raw_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
+{
+       struct file *file;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       *fput_needed = 0;
+       if (atomic_read(&files->count) == 1) {
+               file = fcheck_files(files, fd);
+       } else {
+               rcu_read_lock();
+               file = fcheck_files(files, fd);
+               if (file) {
+                       if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
+                               *fput_needed = 1;
+                       else
+                               /* Didn't get the reference, someone's freed */
+                               file = NULL;
+               }
+               rcu_read_unlock();
+       }
+
+       return file;
+}
+
+void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
+{
+       struct files_struct *files = current->files;
+       struct fdtable *fdt;
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       fdt = files_fdtable(files);
+       if (flag)
+               __set_close_on_exec(fd, fdt);
+       else
+               __clear_close_on_exec(fd, fdt);
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+}
+
+bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
+{
+       struct files_struct *files = current->files;
+       struct fdtable *fdt;
+       bool res;
+       rcu_read_lock();
+       fdt = files_fdtable(files);
+       res = close_on_exec(fd, fdt);
+       rcu_read_unlock();
+       return res;
+}
+
+static int do_dup2(struct files_struct *files,
+       struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
+{
+       struct file *tofree;
+       struct fdtable *fdt;
+
+       /*
+        * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
+        * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
+        * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
+        * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
+        * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
+        * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
+        * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
+        * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
+        * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
+        * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
+        * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
+        * tables and this condition does not arise without those.
+        */
+       fdt = files_fdtable(files);
+       tofree = fdt->fd[fd];
+       if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
+               goto Ebusy;
+       get_file(file);
+       rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
+       __set_open_fd(fd, fdt);
+       if (flags & O_CLOEXEC)
+               __set_close_on_exec(fd, fdt);
+       else
+               __clear_close_on_exec(fd, fdt);
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+
+       if (tofree)
+               filp_close(tofree, files);
+
+       return fd;
+
+Ebusy:
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return -EBUSY;
+}
+
+int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
+{
+       int err;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       if (!file)
+               return __close_fd(files, fd);
+
+       if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
+               return -EBADF;
+
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       err = expand_files(files, fd);
+       if (unlikely(err < 0))
+               goto out_unlock;
+       return do_dup2(files, file, fd, flags);
+
+out_unlock:
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return err;
+}
+
+SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
+{
+       int err = -EBADF;
+       struct file *file;
+       struct files_struct *files = current->files;
+
+       if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
+               return -EINVAL;
+
+       if (unlikely(oldfd == newfd))
+               return -EINVAL;
+
+       if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
+               return -EBADF;
+
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       err = expand_files(files, newfd);
+       file = fcheck(oldfd);
+       if (unlikely(!file))
+               goto Ebadf;
+       if (unlikely(err < 0)) {
+               if (err == -EMFILE)
+                       goto Ebadf;
+               goto out_unlock;
+       }
+       return do_dup2(files, file, newfd, flags);
+
+Ebadf:
+       err = -EBADF;
+out_unlock:
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return err;
+}
+
+SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
+{
+       if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
+               struct files_struct *files = current->files;
+               int retval = oldfd;
+
+               rcu_read_lock();
+               if (!fcheck_files(files, oldfd))
+                       retval = -EBADF;
+               rcu_read_unlock();
+               return retval;
+       }
+       return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
+}
+
+SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
+{
+       int ret = -EBADF;
+       struct file *file = fget_raw(fildes);
+
+       if (file) {
+               ret = get_unused_fd();
+               if (ret >= 0)
+                       fd_install(ret, file);
+               else
+                       fput(file);
+       }
+       return ret;
+}
+
+int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
+{
+       int err;
+       if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
+               return -EINVAL;
+       err = alloc_fd(from, flags);
+       if (err >= 0) {
+               get_file(file);
+               fd_install(err, file);
+       }
+       return err;
+}
+
+int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
+               int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
+               const void *p)
+{
+       struct fdtable *fdt;
+       int res = 0;
+       if (!files)
+               return 0;
+       spin_lock(&files->file_lock);
+       for (fdt = files_fdtable(files); n < fdt->max_fds; n++) {
+               struct file *file;
+               file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n]);
+               if (!file)
+                       continue;
+               res = f(p, file, n);
+               if (res)
+                       break;
+       }
+       spin_unlock(&files->file_lock);
+       return res;
+}
+EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);