fs: Preserve error code in get_empty_filp(), part 2
[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  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
7  *
8  * SMP-threaded, sysctl's added
9  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
10  * Enforced range limit on SEM_UNDO
11  * (c) 2001 Red Hat Inc
12  * Lockless wakeup
13  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
14  * Further wakeup optimizations, documentation
15  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
16  *
17  * support for audit of ipc object properties and permission changes
18  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
19  *
20  * namespaces support
21  * OpenVZ, SWsoft Inc.
22  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
23  *
24  * Implementation notes: (May 2010)
25  * This file implements System V semaphores.
26  *
27  * User space visible behavior:
28  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
29  *   protection)
30  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
31  *   one semop() are handled.
32  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
33  *   SETALL calls.
34  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
35  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
36  * - namespace are supported.
37  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
38  *   to /proc/sys/kernel/sem.
39  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
40  *
41  * Internals:
42  * - scalability:
43  *   - all global variables are read-mostly.
44  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
45  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
46  *     the per-semaphore array structure.
47  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
48  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
49  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
50  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semncnt() and
51  *   count_semzcnt()
52  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
53  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
54  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
55  *   (see update_queue())
56  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
57  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare(),
58  *   wake_up_sem_queue_do())
59  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
60  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
61  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
62  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
63  * - The synchronizations between wake-ups due to a timeout/signal and a
64  *   wake-up due to a completed semaphore operation is achieved by using an
65  *   intermediate state (IN_WAKEUP).
66  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
67  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
68  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
69  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
70  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
71  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
72  *   ordering without always scanning all pending operations.
73  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
74  */
75
76 #include <linux/slab.h>
77 #include <linux/spinlock.h>
78 #include <linux/init.h>
79 #include <linux/proc_fs.h>
80 #include <linux/time.h>
81 #include <linux/security.h>
82 #include <linux/syscalls.h>
83 #include <linux/audit.h>
84 #include <linux/capability.h>
85 #include <linux/seq_file.h>
86 #include <linux/rwsem.h>
87 #include <linux/nsproxy.h>
88 #include <linux/ipc_namespace.h>
89
90 #include <asm/uaccess.h>
91 #include "util.h"
92
93 /* One semaphore structure for each semaphore in the system. */
94 struct sem {
95         int     semval;         /* current value */
96         int     sempid;         /* pid of last operation */
97         struct list_head sem_pending; /* pending single-sop operations */
98 };
99
100 /* One queue for each sleeping process in the system. */
101 struct sem_queue {
102         struct list_head        simple_list; /* queue of pending operations */
103         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
104         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
105         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
106         int                     pid;     /* process id of requesting process */
107         int                     status;  /* completion status of operation */
108         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
109         int                     nsops;   /* number of operations */
110         int                     alter;   /* does *sops alter the array? */
111 };
112
113 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
114  * when the process exits.
115  */
116 struct sem_undo {
117         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
118                                                  * all undos from one process
119                                                  * rcu protected */
120         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
121         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
122         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
123                                                  * all undos for one array */
124         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
125         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
126                                                 /* one per semaphore */
127 };
128
129 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
130  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
131  */
132 struct sem_undo_list {
133         atomic_t                refcnt;
134         spinlock_t              lock;
135         struct list_head        list_proc;
136 };
137
138
139 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
140
141 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
142 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
143
144 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
145 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
146 #ifdef CONFIG_PROC_FS
147 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
148 #endif
149
150 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
151 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
152
153 /*
154  * linked list protection:
155  *      sem_undo.id_next,
156  *      sem_array.sem_pending{,last},
157  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
158  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
159  *      
160  */
161
162 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
163 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
164 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
165 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
166
167 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
168 {
169         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
170         ns->sc_semmns = SEMMNS;
171         ns->sc_semopm = SEMOPM;
172         ns->sc_semmni = SEMMNI;
173         ns->used_sems = 0;
174         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
175 }
176
177 #ifdef CONFIG_IPC_NS
178 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
179 {
180         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
181         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
182 }
183 #endif
184
185 void __init sem_init (void)
186 {
187         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
188         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
189                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
190                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
191 }
192
193 /*
194  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
195  * is not held.
196  */
197 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
198 {
199         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
200
201         if (IS_ERR(ipcp))
202                 return (struct sem_array *)ipcp;
203
204         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
205 }
206
207 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
208                                                 int id)
209 {
210         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
211
212         if (IS_ERR(ipcp))
213                 return (struct sem_array *)ipcp;
214
215         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
216 }
217
218 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
219 {
220         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
221         ipc_rcu_putref(sma);
222 }
223
224 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
225 {
226         ipc_rcu_getref(sma);
227         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
228 }
229
230 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
231 {
232         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
233         ipc_rcu_putref(sma);
234         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
235 }
236
237 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
238 {
239         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
240 }
241
242 /*
243  * Lockless wakeup algorithm:
244  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
245  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
246  * - wakeup is performed by
247  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
248  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
249  *        This is the notification for the blocked thread that a
250  *        result value is imminent.
251  *      * call wake_up_process
252  *      * set queue.status to the final value.
253  * - the previously blocked thread checks queue.status:
254  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
255  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
256  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
257  *        performing any operation on the sem array.
258  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
259  *
260  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
261  * races:
262  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
263  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
264  *   before update_queue had a chance to set queue.status
265  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
266  *   blocked process is woken up by a signal between writing
267  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
268  *   process could return from semtimedop and die by calling
269  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
270  *   will oops, because the task structure is already invalid.
271  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
272  *
273  */
274 #define IN_WAKEUP       1
275
276 /**
277  * newary - Create a new semaphore set
278  * @ns: namespace
279  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
280  *
281  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
282  */
283
284 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
285 {
286         int id;
287         int retval;
288         struct sem_array *sma;
289         int size;
290         key_t key = params->key;
291         int nsems = params->u.nsems;
292         int semflg = params->flg;
293         int i;
294
295         if (!nsems)
296                 return -EINVAL;
297         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
298                 return -ENOSPC;
299
300         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
301         sma = ipc_rcu_alloc(size);
302         if (!sma) {
303                 return -ENOMEM;
304         }
305         memset (sma, 0, size);
306
307         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
308         sma->sem_perm.key = key;
309
310         sma->sem_perm.security = NULL;
311         retval = security_sem_alloc(sma);
312         if (retval) {
313                 ipc_rcu_putref(sma);
314                 return retval;
315         }
316
317         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
318         if (id < 0) {
319                 security_sem_free(sma);
320                 ipc_rcu_putref(sma);
321                 return id;
322         }
323         ns->used_sems += nsems;
324
325         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
326
327         for (i = 0; i < nsems; i++)
328                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].sem_pending);
329
330         sma->complex_count = 0;
331         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
332         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
333         sma->sem_nsems = nsems;
334         sma->sem_ctime = get_seconds();
335         sem_unlock(sma);
336
337         return sma->sem_perm.id;
338 }
339
340
341 /*
342  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
343  */
344 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
345 {
346         struct sem_array *sma;
347
348         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
349         return security_sem_associate(sma, semflg);
350 }
351
352 /*
353  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
354  */
355 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
356                                 struct ipc_params *params)
357 {
358         struct sem_array *sma;
359
360         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
361         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
362                 return -EINVAL;
363
364         return 0;
365 }
366
367 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
368 {
369         struct ipc_namespace *ns;
370         struct ipc_ops sem_ops;
371         struct ipc_params sem_params;
372
373         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
374
375         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
376                 return -EINVAL;
377
378         sem_ops.getnew = newary;
379         sem_ops.associate = sem_security;
380         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
381
382         sem_params.key = key;
383         sem_params.flg = semflg;
384         sem_params.u.nsems = nsems;
385
386         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
387 }
388
389 /*
390  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
391  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
392  */
393
394 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
395                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
396 {
397         int result, sem_op;
398         struct sembuf *sop;
399         struct sem * curr;
400
401         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
402                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
403                 sem_op = sop->sem_op;
404                 result = curr->semval;
405   
406                 if (!sem_op && result)
407                         goto would_block;
408
409                 result += sem_op;
410                 if (result < 0)
411                         goto would_block;
412                 if (result > SEMVMX)
413                         goto out_of_range;
414                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
415                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
416                         /*
417                          *      Exceeding the undo range is an error.
418                          */
419                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
420                                 goto out_of_range;
421                 }
422                 curr->semval = result;
423         }
424
425         sop--;
426         while (sop >= sops) {
427                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
428                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
429                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
430                 sop--;
431         }
432         
433         return 0;
434
435 out_of_range:
436         result = -ERANGE;
437         goto undo;
438
439 would_block:
440         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
441                 result = -EAGAIN;
442         else
443                 result = 1;
444
445 undo:
446         sop--;
447         while (sop >= sops) {
448                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
449                 sop--;
450         }
451
452         return result;
453 }
454
455 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
456  * @q: queue entry that must be signaled
457  * @error: Error value for the signal
458  *
459  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
460  */
461 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
462                                 struct sem_queue *q, int error)
463 {
464         if (list_empty(pt)) {
465                 /*
466                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
467                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
468                  */
469                 preempt_disable();
470         }
471         q->status = IN_WAKEUP;
472         q->pid = error;
473
474         list_add_tail(&q->simple_list, pt);
475 }
476
477 /**
478  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
479  * @pt: list of tasks to be woken up
480  *
481  * Do the actual wake-up.
482  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
483  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
484  * status is set to the actual return code.
485  */
486 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
487 {
488         struct sem_queue *q, *t;
489         int did_something;
490
491         did_something = !list_empty(pt);
492         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, simple_list) {
493                 wake_up_process(q->sleeper);
494                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
495                 smp_wmb();
496                 q->status = q->pid;
497         }
498         if (did_something)
499                 preempt_enable();
500 }
501
502 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
503 {
504         list_del(&q->list);
505         if (q->nsops == 1)
506                 list_del(&q->simple_list);
507         else
508                 sma->complex_count--;
509 }
510
511 /** check_restart(sma, q)
512  * @sma: semaphore array
513  * @q: the operation that just completed
514  *
515  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
516  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
517  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
518  * was completed.
519  */
520 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
521 {
522         struct sem *curr;
523         struct sem_queue *h;
524
525         /* if the operation didn't modify the array, then no restart */
526         if (q->alter == 0)
527                 return 0;
528
529         /* pending complex operations are too difficult to analyse */
530         if (sma->complex_count)
531                 return 1;
532
533         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
534         if (q->nsops > 1)
535                 return 1;
536
537         curr = sma->sem_base + q->sops[0].sem_num;
538
539         /* No-one waits on this queue */
540         if (list_empty(&curr->sem_pending))
541                 return 0;
542
543         /* the new semaphore value */
544         if (curr->semval) {
545                 /* It is impossible that someone waits for the new value:
546                  * - q is a previously sleeping simple operation that
547                  *   altered the array. It must be a decrement, because
548                  *   simple increments never sleep.
549                  * - The value is not 0, thus wait-for-zero won't proceed.
550                  * - If there are older (higher priority) decrements
551                  *   in the queue, then they have observed the original
552                  *   semval value and couldn't proceed. The operation
553                  *   decremented to value - thus they won't proceed either.
554                  */
555                 BUG_ON(q->sops[0].sem_op >= 0);
556                 return 0;
557         }
558         /*
559          * semval is 0. Check if there are wait-for-zero semops.
560          * They must be the first entries in the per-semaphore simple queue
561          */
562         h = list_first_entry(&curr->sem_pending, struct sem_queue, simple_list);
563         BUG_ON(h->nsops != 1);
564         BUG_ON(h->sops[0].sem_num != q->sops[0].sem_num);
565
566         /* Yes, there is a wait-for-zero semop. Restart */
567         if (h->sops[0].sem_op == 0)
568                 return 1;
569
570         /* Again - no-one is waiting for the new value. */
571         return 0;
572 }
573
574
575 /**
576  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
577  * @sma: semaphore array.
578  * @semnum: semaphore that was modified.
579  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
580  *
581  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
582  * was modified. If multiple semaphore were modified, then @semnum
583  * must be set to -1.
584  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
585  * is stored in q->pid.
586  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
587  */
588 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
589 {
590         struct sem_queue *q;
591         struct list_head *walk;
592         struct list_head *pending_list;
593         int offset;
594         int semop_completed = 0;
595
596         /* if there are complex operations around, then knowing the semaphore
597          * that was modified doesn't help us. Assume that multiple semaphores
598          * were modified.
599          */
600         if (sma->complex_count)
601                 semnum = -1;
602
603         if (semnum == -1) {
604                 pending_list = &sma->sem_pending;
605                 offset = offsetof(struct sem_queue, list);
606         } else {
607                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].sem_pending;
608                 offset = offsetof(struct sem_queue, simple_list);
609         }
610
611 again:
612         walk = pending_list->next;
613         while (walk != pending_list) {
614                 int error, restart;
615
616                 q = (struct sem_queue *)((char *)walk - offset);
617                 walk = walk->next;
618
619                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
620                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
621                  * necessary to scan the "alter" entries: simple increments
622                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
623                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
624                  * cannot be successful if the value is already 0.
625                  */
626                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0 &&
627                                 q->alter)
628                         break;
629
630                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
631                                          q->undo, q->pid);
632
633                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
634                 if (error > 0)
635                         continue;
636
637                 unlink_queue(sma, q);
638
639                 if (error) {
640                         restart = 0;
641                 } else {
642                         semop_completed = 1;
643                         restart = check_restart(sma, q);
644                 }
645
646                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
647                 if (restart)
648                         goto again;
649         }
650         return semop_completed;
651 }
652
653 /**
654  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
655  * @sma: semaphore array
656  * @sops: operations that were performed
657  * @nsops: number of operations
658  * @otime: force setting otime
659  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
660  *
661  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
662  * actual changes that were performed on the semaphore array.
663  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
664  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
665  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
666  */
667 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
668                         int otime, struct list_head *pt)
669 {
670         int i;
671
672         if (sma->complex_count || sops == NULL) {
673                 if (update_queue(sma, -1, pt))
674                         otime = 1;
675                 goto done;
676         }
677
678         for (i = 0; i < nsops; i++) {
679                 if (sops[i].sem_op > 0 ||
680                         (sops[i].sem_op < 0 &&
681                                 sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
682                         if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
683                                 otime = 1;
684         }
685 done:
686         if (otime)
687                 sma->sem_otime = get_seconds();
688 }
689
690
691 /* The following counts are associated to each semaphore:
692  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
693  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
694  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
695  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
696  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
697  * The counts we return here are a rough approximation, but still
698  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
699  */
700 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
701 {
702         int semncnt;
703         struct sem_queue * q;
704
705         semncnt = 0;
706         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
707                 struct sembuf * sops = q->sops;
708                 int nsops = q->nsops;
709                 int i;
710                 for (i = 0; i < nsops; i++)
711                         if (sops[i].sem_num == semnum
712                             && (sops[i].sem_op < 0)
713                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
714                                 semncnt++;
715         }
716         return semncnt;
717 }
718
719 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
720 {
721         int semzcnt;
722         struct sem_queue * q;
723
724         semzcnt = 0;
725         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
726                 struct sembuf * sops = q->sops;
727                 int nsops = q->nsops;
728                 int i;
729                 for (i = 0; i < nsops; i++)
730                         if (sops[i].sem_num == semnum
731                             && (sops[i].sem_op == 0)
732                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
733                                 semzcnt++;
734         }
735         return semzcnt;
736 }
737
738 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
739  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
740  * remains locked on exit.
741  */
742 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
743 {
744         struct sem_undo *un, *tu;
745         struct sem_queue *q, *tq;
746         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
747         struct list_head tasks;
748
749         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
750         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
751         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
752                 list_del(&un->list_id);
753                 spin_lock(&un->ulp->lock);
754                 un->semid = -1;
755                 list_del_rcu(&un->list_proc);
756                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
757                 kfree_rcu(un, rcu);
758         }
759
760         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
761         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
762         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
763                 unlink_queue(sma, q);
764                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
765         }
766
767         /* Remove the semaphore set from the IDR */
768         sem_rmid(ns, sma);
769         sem_unlock(sma);
770
771         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
772         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
773         security_sem_free(sma);
774         ipc_rcu_putref(sma);
775 }
776
777 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
778 {
779         switch(version) {
780         case IPC_64:
781                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
782         case IPC_OLD:
783             {
784                 struct semid_ds out;
785
786                 memset(&out, 0, sizeof(out));
787
788                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
789
790                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
791                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
792                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
793
794                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
795             }
796         default:
797                 return -EINVAL;
798         }
799 }
800
801 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
802                          int cmd, int version, union semun arg)
803 {
804         int err;
805         struct sem_array *sma;
806
807         switch(cmd) {
808         case IPC_INFO:
809         case SEM_INFO:
810         {
811                 struct seminfo seminfo;
812                 int max_id;
813
814                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
815                 if (err)
816                         return err;
817                 
818                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
819                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
820                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
821                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
822                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
823                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
824                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
825                 seminfo.semmap = SEMMAP;
826                 seminfo.semume = SEMUME;
827                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
828                 if (cmd == SEM_INFO) {
829                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
830                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
831                 } else {
832                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
833                         seminfo.semaem = SEMAEM;
834                 }
835                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
836                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
837                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo))) 
838                         return -EFAULT;
839                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
840         }
841         case IPC_STAT:
842         case SEM_STAT:
843         {
844                 struct semid64_ds tbuf;
845                 int id;
846
847                 if (cmd == SEM_STAT) {
848                         sma = sem_lock(ns, semid);
849                         if (IS_ERR(sma))
850                                 return PTR_ERR(sma);
851                         id = sma->sem_perm.id;
852                 } else {
853                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
854                         if (IS_ERR(sma))
855                                 return PTR_ERR(sma);
856                         id = 0;
857                 }
858
859                 err = -EACCES;
860                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
861                         goto out_unlock;
862
863                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
864                 if (err)
865                         goto out_unlock;
866
867                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
868
869                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
870                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
871                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
872                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
873                 sem_unlock(sma);
874                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
875                         return -EFAULT;
876                 return id;
877         }
878         default:
879                 return -EINVAL;
880         }
881 out_unlock:
882         sem_unlock(sma);
883         return err;
884 }
885
886 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
887                 int cmd, int version, union semun arg)
888 {
889         struct sem_array *sma;
890         struct sem* curr;
891         int err;
892         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
893         ushort* sem_io = fast_sem_io;
894         int nsems;
895         struct list_head tasks;
896
897         sma = sem_lock_check(ns, semid);
898         if (IS_ERR(sma))
899                 return PTR_ERR(sma);
900
901         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
902         nsems = sma->sem_nsems;
903
904         err = -EACCES;
905         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm,
906                         (cmd == SETVAL || cmd == SETALL) ? S_IWUGO : S_IRUGO))
907                 goto out_unlock;
908
909         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
910         if (err)
911                 goto out_unlock;
912
913         err = -EACCES;
914         switch (cmd) {
915         case GETALL:
916         {
917                 ushort __user *array = arg.array;
918                 int i;
919
920                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
921                         sem_getref_and_unlock(sma);
922
923                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
924                         if(sem_io == NULL) {
925                                 sem_putref(sma);
926                                 return -ENOMEM;
927                         }
928
929                         sem_lock_and_putref(sma);
930                         if (sma->sem_perm.deleted) {
931                                 sem_unlock(sma);
932                                 err = -EIDRM;
933                                 goto out_free;
934                         }
935                 }
936
937                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
938                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
939                 sem_unlock(sma);
940                 err = 0;
941                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
942                         err = -EFAULT;
943                 goto out_free;
944         }
945         case SETALL:
946         {
947                 int i;
948                 struct sem_undo *un;
949
950                 sem_getref_and_unlock(sma);
951
952                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
953                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
954                         if(sem_io == NULL) {
955                                 sem_putref(sma);
956                                 return -ENOMEM;
957                         }
958                 }
959
960                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
961                         sem_putref(sma);
962                         err = -EFAULT;
963                         goto out_free;
964                 }
965
966                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
967                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
968                                 sem_putref(sma);
969                                 err = -ERANGE;
970                                 goto out_free;
971                         }
972                 }
973                 sem_lock_and_putref(sma);
974                 if (sma->sem_perm.deleted) {
975                         sem_unlock(sma);
976                         err = -EIDRM;
977                         goto out_free;
978                 }
979
980                 for (i = 0; i < nsems; i++)
981                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
982
983                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
984                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
985                         for (i = 0; i < nsems; i++)
986                                 un->semadj[i] = 0;
987                 }
988                 sma->sem_ctime = get_seconds();
989                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
990                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
991                 err = 0;
992                 goto out_unlock;
993         }
994         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
995         }
996         err = -EINVAL;
997         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
998                 goto out_unlock;
999
1000         curr = &sma->sem_base[semnum];
1001
1002         switch (cmd) {
1003         case GETVAL:
1004                 err = curr->semval;
1005                 goto out_unlock;
1006         case GETPID:
1007                 err = curr->sempid;
1008                 goto out_unlock;
1009         case GETNCNT:
1010                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1011                 goto out_unlock;
1012         case GETZCNT:
1013                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1014                 goto out_unlock;
1015         case SETVAL:
1016         {
1017                 int val = arg.val;
1018                 struct sem_undo *un;
1019
1020                 err = -ERANGE;
1021                 if (val > SEMVMX || val < 0)
1022                         goto out_unlock;
1023
1024                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1025                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1026                         un->semadj[semnum] = 0;
1027
1028                 curr->semval = val;
1029                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1030                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1031                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1032                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1033                 err = 0;
1034                 goto out_unlock;
1035         }
1036         }
1037 out_unlock:
1038         sem_unlock(sma);
1039         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1040
1041 out_free:
1042         if(sem_io != fast_sem_io)
1043                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1044         return err;
1045 }
1046
1047 static inline unsigned long
1048 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1049 {
1050         switch(version) {
1051         case IPC_64:
1052                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1053                         return -EFAULT;
1054                 return 0;
1055         case IPC_OLD:
1056             {
1057                 struct semid_ds tbuf_old;
1058
1059                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1060                         return -EFAULT;
1061
1062                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1063                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1064                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1065
1066                 return 0;
1067             }
1068         default:
1069                 return -EINVAL;
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1075  * to be held in write mode.
1076  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1077  */
1078 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1079                        int cmd, int version, union semun arg)
1080 {
1081         struct sem_array *sma;
1082         int err;
1083         struct semid64_ds semid64;
1084         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1085
1086         if(cmd == IPC_SET) {
1087                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
1088                         return -EFAULT;
1089         }
1090
1091         ipcp = ipcctl_pre_down(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1092                                &semid64.sem_perm, 0);
1093         if (IS_ERR(ipcp))
1094                 return PTR_ERR(ipcp);
1095
1096         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1097
1098         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1099         if (err)
1100                 goto out_unlock;
1101
1102         switch(cmd){
1103         case IPC_RMID:
1104                 freeary(ns, ipcp);
1105                 goto out_up;
1106         case IPC_SET:
1107                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1108                 if (err)
1109                         goto out_unlock;
1110                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1111                 break;
1112         default:
1113                 err = -EINVAL;
1114         }
1115
1116 out_unlock:
1117         sem_unlock(sma);
1118 out_up:
1119         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1120         return err;
1121 }
1122
1123 SYSCALL_DEFINE(semctl)(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
1124 {
1125         int err = -EINVAL;
1126         int version;
1127         struct ipc_namespace *ns;
1128
1129         if (semid < 0)
1130                 return -EINVAL;
1131
1132         version = ipc_parse_version(&cmd);
1133         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1134
1135         switch(cmd) {
1136         case IPC_INFO:
1137         case SEM_INFO:
1138         case IPC_STAT:
1139         case SEM_STAT:
1140                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
1141                 return err;
1142         case GETALL:
1143         case GETVAL:
1144         case GETPID:
1145         case GETNCNT:
1146         case GETZCNT:
1147         case SETVAL:
1148         case SETALL:
1149                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
1150                 return err;
1151         case IPC_RMID:
1152         case IPC_SET:
1153                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
1154                 return err;
1155         default:
1156                 return -EINVAL;
1157         }
1158 }
1159 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
1160 asmlinkage long SyS_semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
1161 {
1162         return SYSC_semctl((int) semid, (int) semnum, (int) cmd, arg);
1163 }
1164 SYSCALL_ALIAS(sys_semctl, SyS_semctl);
1165 #endif
1166
1167 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1168  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1169  * and current is THE ONE
1170  *
1171  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1172  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1173  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1174  * at exit time.
1175  *
1176  * This can block, so callers must hold no locks.
1177  */
1178 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1179 {
1180         struct sem_undo_list *undo_list;
1181
1182         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1183         if (!undo_list) {
1184                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1185                 if (undo_list == NULL)
1186                         return -ENOMEM;
1187                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1188                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1189                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1190
1191                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1192         }
1193         *undo_listp = undo_list;
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1198 {
1199         struct sem_undo *un;
1200
1201         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1202                 if (un->semid == semid)
1203                         return un;
1204         }
1205         return NULL;
1206 }
1207
1208 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1209 {
1210         struct sem_undo *un;
1211
1212         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1213
1214         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1215         if (un) {
1216                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1217                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1218         }
1219         return un;
1220 }
1221
1222 /**
1223  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1224  * @ns: namespace
1225  * @semid: semaphore array id
1226  *
1227  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1228  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1229  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1230  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1231  * performs a rcu_read_lock().
1232  */
1233 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1234 {
1235         struct sem_array *sma;
1236         struct sem_undo_list *ulp;
1237         struct sem_undo *un, *new;
1238         int nsems;
1239         int error;
1240
1241         error = get_undo_list(&ulp);
1242         if (error)
1243                 return ERR_PTR(error);
1244
1245         rcu_read_lock();
1246         spin_lock(&ulp->lock);
1247         un = lookup_undo(ulp, semid);
1248         spin_unlock(&ulp->lock);
1249         if (likely(un!=NULL))
1250                 goto out;
1251         rcu_read_unlock();
1252
1253         /* no undo structure around - allocate one. */
1254         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1255         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1256         if (IS_ERR(sma))
1257                 return ERR_CAST(sma);
1258
1259         nsems = sma->sem_nsems;
1260         sem_getref_and_unlock(sma);
1261
1262         /* step 2: allocate new undo structure */
1263         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1264         if (!new) {
1265                 sem_putref(sma);
1266                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1267         }
1268
1269         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1270         sem_lock_and_putref(sma);
1271         if (sma->sem_perm.deleted) {
1272                 sem_unlock(sma);
1273                 kfree(new);
1274                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1275                 goto out;
1276         }
1277         spin_lock(&ulp->lock);
1278
1279         /*
1280          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1281          */
1282         un = lookup_undo(ulp, semid);
1283         if (un) {
1284                 kfree(new);
1285                 goto success;
1286         }
1287         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1288         new->semadj = (short *) &new[1];
1289         new->ulp = ulp;
1290         new->semid = semid;
1291         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1292         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1293         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1294         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1295         un = new;
1296
1297 success:
1298         spin_unlock(&ulp->lock);
1299         rcu_read_lock();
1300         sem_unlock(sma);
1301 out:
1302         return un;
1303 }
1304
1305
1306 /**
1307  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1308  * @q: Pointer to queue structure
1309  *
1310  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1311  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1312  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1313  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1314  * the requested semaphores.
1315  *
1316  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1317  */
1318 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1319 {
1320         int error;
1321
1322         error = q->status;
1323         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1324                 cpu_relax();
1325                 error = q->status;
1326         }
1327
1328         return error;
1329 }
1330
1331
1332 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1333                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1334 {
1335         int error = -EINVAL;
1336         struct sem_array *sma;
1337         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1338         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1339         struct sem_undo *un;
1340         int undos = 0, alter = 0, max;
1341         struct sem_queue queue;
1342         unsigned long jiffies_left = 0;
1343         struct ipc_namespace *ns;
1344         struct list_head tasks;
1345
1346         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1347
1348         if (nsops < 1 || semid < 0)
1349                 return -EINVAL;
1350         if (nsops > ns->sc_semopm)
1351                 return -E2BIG;
1352         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1353                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1354                 if(sops==NULL)
1355                         return -ENOMEM;
1356         }
1357         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1358                 error=-EFAULT;
1359                 goto out_free;
1360         }
1361         if (timeout) {
1362                 struct timespec _timeout;
1363                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1364                         error = -EFAULT;
1365                         goto out_free;
1366                 }
1367                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1368                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1369                         error = -EINVAL;
1370                         goto out_free;
1371                 }
1372                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1373         }
1374         max = 0;
1375         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1376                 if (sop->sem_num >= max)
1377                         max = sop->sem_num;
1378                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1379                         undos = 1;
1380                 if (sop->sem_op != 0)
1381                         alter = 1;
1382         }
1383
1384         if (undos) {
1385                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1386                 if (IS_ERR(un)) {
1387                         error = PTR_ERR(un);
1388                         goto out_free;
1389                 }
1390         } else
1391                 un = NULL;
1392
1393         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1394
1395         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1396         if (IS_ERR(sma)) {
1397                 if (un)
1398                         rcu_read_unlock();
1399                 error = PTR_ERR(sma);
1400                 goto out_free;
1401         }
1402
1403         /*
1404          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1405          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1406          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1407          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1408          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1409          */
1410         error = -EIDRM;
1411         if (un) {
1412                 if (un->semid == -1) {
1413                         rcu_read_unlock();
1414                         goto out_unlock_free;
1415                 } else {
1416                         /*
1417                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1418                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1419                          *   impossible.
1420                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1421                          *   current (or a dead task).
1422                          */
1423
1424                         rcu_read_unlock();
1425                 }
1426         }
1427
1428         error = -EFBIG;
1429         if (max >= sma->sem_nsems)
1430                 goto out_unlock_free;
1431
1432         error = -EACCES;
1433         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1434                 goto out_unlock_free;
1435
1436         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1437         if (error)
1438                 goto out_unlock_free;
1439
1440         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1441         if (error <= 0) {
1442                 if (alter && error == 0)
1443                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1444
1445                 goto out_unlock_free;
1446         }
1447
1448         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1449          * task into the pending queue and go to sleep.
1450          */
1451                 
1452         queue.sops = sops;
1453         queue.nsops = nsops;
1454         queue.undo = un;
1455         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1456         queue.alter = alter;
1457         if (alter)
1458                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1459         else
1460                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1461
1462         if (nsops == 1) {
1463                 struct sem *curr;
1464                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1465
1466                 if (alter)
1467                         list_add_tail(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1468                 else
1469                         list_add(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1470         } else {
1471                 INIT_LIST_HEAD(&queue.simple_list);
1472                 sma->complex_count++;
1473         }
1474
1475         queue.status = -EINTR;
1476         queue.sleeper = current;
1477
1478 sleep_again:
1479         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1480         sem_unlock(sma);
1481
1482         if (timeout)
1483                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1484         else
1485                 schedule();
1486
1487         error = get_queue_result(&queue);
1488
1489         if (error != -EINTR) {
1490                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1491                  * resources.
1492                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1493                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1494                  * speculatively read in user space stale data that was
1495                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1496                  */
1497                 smp_mb();
1498
1499                 goto out_free;
1500         }
1501
1502         sma = sem_lock(ns, semid);
1503
1504         /*
1505          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1506          */
1507         error = get_queue_result(&queue);
1508
1509         /*
1510          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1511          */
1512         if (IS_ERR(sma)) {
1513                 goto out_free;
1514         }
1515
1516
1517         /*
1518          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1519          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1520          */
1521
1522         if (error != -EINTR) {
1523                 goto out_unlock_free;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1528          */
1529         if (timeout && jiffies_left == 0)
1530                 error = -EAGAIN;
1531
1532         /*
1533          * If the wakeup was spurious, just retry
1534          */
1535         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1536                 goto sleep_again;
1537
1538         unlink_queue(sma, &queue);
1539
1540 out_unlock_free:
1541         sem_unlock(sma);
1542
1543         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1544 out_free:
1545         if(sops != fast_sops)
1546                 kfree(sops);
1547         return error;
1548 }
1549
1550 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1551                 unsigned, nsops)
1552 {
1553         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1554 }
1555
1556 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1557  * parent and child tasks.
1558  */
1559
1560 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1561 {
1562         struct sem_undo_list *undo_list;
1563         int error;
1564
1565         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1566                 error = get_undo_list(&undo_list);
1567                 if (error)
1568                         return error;
1569                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1570                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1571         } else 
1572                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1573
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1579  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1580  * so some of them may be out of date.
1581  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1582  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1583  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1584  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1585  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1586  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1587  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1588  */
1589 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1590 {
1591         struct sem_undo_list *ulp;
1592
1593         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1594         if (!ulp)
1595                 return;
1596         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1597
1598         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1599                 return;
1600
1601         for (;;) {
1602                 struct sem_array *sma;
1603                 struct sem_undo *un;
1604                 struct list_head tasks;
1605                 int semid;
1606                 int i;
1607
1608                 rcu_read_lock();
1609                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1610                                     struct sem_undo, list_proc);
1611                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1612                         semid = -1;
1613                  else
1614                         semid = un->semid;
1615                 rcu_read_unlock();
1616
1617                 if (semid == -1)
1618                         break;
1619
1620                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1621
1622                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1623                 if (IS_ERR(sma))
1624                         continue;
1625
1626                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1627                 if (un == NULL) {
1628                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1629                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1630                          */
1631                         sem_unlock(sma);
1632                         continue;
1633                 }
1634
1635                 /* remove un from the linked lists */
1636                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1637                 list_del(&un->list_id);
1638
1639                 spin_lock(&ulp->lock);
1640                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1641                 spin_unlock(&ulp->lock);
1642
1643                 /* perform adjustments registered in un */
1644                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1645                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1646                         if (un->semadj[i]) {
1647                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1648                                 /*
1649                                  * Range checks of the new semaphore value,
1650                                  * not defined by sus:
1651                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1652                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1653                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1654                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1655                                  *
1656                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1657                                  * and at SEMVMX.
1658                                  *
1659                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1660                                  */
1661                                 if (semaphore->semval < 0)
1662                                         semaphore->semval = 0;
1663                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1664                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1665                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1666                         }
1667                 }
1668                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1669                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1670                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
1671                 sem_unlock(sma);
1672                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1673
1674                 kfree_rcu(un, rcu);
1675         }
1676         kfree(ulp);
1677 }
1678
1679 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1680 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1681 {
1682         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1683         struct sem_array *sma = it;
1684
1685         return seq_printf(s,
1686                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1687                           sma->sem_perm.key,
1688                           sma->sem_perm.id,
1689                           sma->sem_perm.mode,
1690                           sma->sem_nsems,
1691                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
1692                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
1693                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
1694                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
1695                           sma->sem_otime,
1696                           sma->sem_ctime);
1697 }
1698 #endif