poll: add poll_requested_events() and poll_does_not_wait() functions
[pandora-kernel.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41
42 /*
43  * LOCKING:
44  * There are three level of locking required by epoll :
45  *
46  * 1) epmutex (mutex)
47  * 2) ep->mtx (mutex)
48  * 3) ep->lock (spinlock)
49  *
50  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
51  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
52  * from inside the poll callback, that might be triggered from
53  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
54  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
55  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
56  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
57  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
58  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
59  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
60  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
61  * and ep_free().
62  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
63  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
64  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
65  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
66  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
67  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
68  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
69  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
70  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
71  * constructing a cycle without either insert observing that it is
72  * going to.
73  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
74  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
75  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
76  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
77  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
78  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
79  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
80  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
81  * the lockdep subkey.
82  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
83  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
84  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
85  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
86  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
87  * a better scalability.
88  */
89
90 /* Epoll private bits inside the event mask */
91 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLONESHOT | EPOLLET)
92
93 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
94 #define EP_MAX_NESTS 4
95
96 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
97
98 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
99
100 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
101
102 struct epoll_filefd {
103         struct file *file;
104         int fd;
105 };
106
107 /*
108  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
109  * and loop cycles.
110  */
111 struct nested_call_node {
112         struct list_head llink;
113         void *cookie;
114         void *ctx;
115 };
116
117 /*
118  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
119  * maximum recursion dept and loop cycles.
120  */
121 struct nested_calls {
122         struct list_head tasks_call_list;
123         spinlock_t lock;
124 };
125
126 /*
127  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
128  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
129  */
130 struct epitem {
131         /* RB tree node used to link this structure to the eventpoll RB tree */
132         struct rb_node rbn;
133
134         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
135         struct list_head rdllink;
136
137         /*
138          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
139          * single linked chain of items.
140          */
141         struct epitem *next;
142
143         /* The file descriptor information this item refers to */
144         struct epoll_filefd ffd;
145
146         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
147         int nwait;
148
149         /* List containing poll wait queues */
150         struct list_head pwqlist;
151
152         /* The "container" of this item */
153         struct eventpoll *ep;
154
155         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
156         struct list_head fllink;
157
158         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
159         struct epoll_event event;
160 };
161
162 /*
163  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
164  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
165  * interface.
166  */
167 struct eventpoll {
168         /* Protect the access to this structure */
169         spinlock_t lock;
170
171         /*
172          * This mutex is used to ensure that files are not removed
173          * while epoll is using them. This is held during the event
174          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
175          * code and the ctl operations.
176          */
177         struct mutex mtx;
178
179         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
180         wait_queue_head_t wq;
181
182         /* Wait queue used by file->poll() */
183         wait_queue_head_t poll_wait;
184
185         /* List of ready file descriptors */
186         struct list_head rdllist;
187
188         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
189         struct rb_root rbr;
190
191         /*
192          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
193          * happened while transferring ready events to userspace w/out
194          * holding ->lock.
195          */
196         struct epitem *ovflist;
197
198         /* The user that created the eventpoll descriptor */
199         struct user_struct *user;
200
201         struct file *file;
202
203         /* used to optimize loop detection check */
204         int visited;
205         struct list_head visited_list_link;
206 };
207
208 /* Wait structure used by the poll hooks */
209 struct eppoll_entry {
210         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
211         struct list_head llink;
212
213         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
214         struct epitem *base;
215
216         /*
217          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
218          * queue head.
219          */
220         wait_queue_t wait;
221
222         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
223         wait_queue_head_t *whead;
224 };
225
226 /* Wrapper struct used by poll queueing */
227 struct ep_pqueue {
228         poll_table pt;
229         struct epitem *epi;
230 };
231
232 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
233 struct ep_send_events_data {
234         int maxevents;
235         struct epoll_event __user *events;
236 };
237
238 /*
239  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
240  */
241 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
242 static long max_user_watches __read_mostly;
243
244 /*
245  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
246  */
247 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
248
249 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
250 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
251
252 /* Used for safe wake up implementation */
253 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
254
255 /* Used to call file's f_op->poll() under the nested calls boundaries */
256 static struct nested_calls poll_readywalk_ncalls;
257
258 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
259 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
260
261 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
262 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
263
264 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
265 static LIST_HEAD(visited_list);
266
267 /*
268  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
269  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
270  */
271 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
272
273 #ifdef CONFIG_SYSCTL
274
275 #include <linux/sysctl.h>
276
277 static long zero;
278 static long long_max = LONG_MAX;
279
280 ctl_table epoll_table[] = {
281         {
282                 .procname       = "max_user_watches",
283                 .data           = &max_user_watches,
284                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
285                 .mode           = 0644,
286                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
287                 .extra1         = &zero,
288                 .extra2         = &long_max,
289         },
290         { }
291 };
292 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
293
294 static const struct file_operations eventpoll_fops;
295
296 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
297 {
298         return f->f_op == &eventpoll_fops;
299 }
300
301 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
302 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
303                               struct file *file, int fd)
304 {
305         ffd->file = file;
306         ffd->fd = fd;
307 }
308
309 /* Compare RB tree keys */
310 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
311                              struct epoll_filefd *p2)
312 {
313         return (p1->file > p2->file ? +1:
314                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
315 }
316
317 /* Tells us if the item is currently linked */
318 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
319 {
320         return !list_empty(p);
321 }
322
323 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_t *p)
324 {
325         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
326 }
327
328 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
329 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_t *p)
330 {
331         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
332 }
333
334 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
335 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
336 {
337         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
338 }
339
340 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
341 static inline int ep_op_has_event(int op)
342 {
343         return op != EPOLL_CTL_DEL;
344 }
345
346 /* Initialize the poll safe wake up structure */
347 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
348 {
349         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
350         spin_lock_init(&ncalls->lock);
351 }
352
353 /**
354  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
355  *
356  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
357  *
358  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
359  *          or zero otherwise.
360  */
361 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
362 {
363         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
364 }
365
366 /**
367  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
368  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
369  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
370  *                  no re-entered.
371  *
372  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
373  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
374  * @nproc: Nested call core function pointer.
375  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
376  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
377  * @ctx: This instance context.
378  *
379  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
380  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
381  */
382 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
383                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
384                           void *cookie, void *ctx)
385 {
386         int error, call_nests = 0;
387         unsigned long flags;
388         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
389         struct nested_call_node *tncur;
390         struct nested_call_node tnode;
391
392         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
393
394         /*
395          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
396          * We use a list here, since the population inside this set is always
397          * very much limited.
398          */
399         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
400                 if (tncur->ctx == ctx &&
401                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
402                         /*
403                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
404                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
405                          */
406                         error = -1;
407                         goto out_unlock;
408                 }
409         }
410
411         /* Add the current task and cookie to the list */
412         tnode.ctx = ctx;
413         tnode.cookie = cookie;
414         list_add(&tnode.llink, lsthead);
415
416         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
417
418         /* Call the nested function */
419         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
420
421         /* Remove the current task from the list */
422         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
423         list_del(&tnode.llink);
424 out_unlock:
425         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
426
427         return error;
428 }
429
430 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
431 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
432                                      unsigned long events, int subclass)
433 {
434         unsigned long flags;
435
436         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, subclass);
437         wake_up_locked_poll(wqueue, events);
438         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
439 }
440 #else
441 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
442                                      unsigned long events, int subclass)
443 {
444         wake_up_poll(wqueue, events);
445 }
446 #endif
447
448 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
449 {
450         ep_wake_up_nested((wait_queue_head_t *) cookie, POLLIN,
451                           1 + call_nests);
452         return 0;
453 }
454
455 /*
456  * Perform a safe wake up of the poll wait list. The problem is that
457  * with the new callback'd wake up system, it is possible that the
458  * poll callback is reentered from inside the call to wake_up() done
459  * on the poll wait queue head. The rule is that we cannot reenter the
460  * wake up code from the same task more than EP_MAX_NESTS times,
461  * and we cannot reenter the same wait queue head at all. This will
462  * enable to have a hierarchy of epoll file descriptor of no more than
463  * EP_MAX_NESTS deep.
464  */
465 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
466 {
467         int this_cpu = get_cpu();
468
469         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
470                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
471
472         put_cpu();
473 }
474
475 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
476 {
477         wait_queue_head_t *whead;
478
479         rcu_read_lock();
480         /* If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe */
481         whead = rcu_dereference(pwq->whead);
482         if (whead)
483                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
484         rcu_read_unlock();
485 }
486
487 /*
488  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
489  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
490  * ep_free).
491  */
492 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
493 {
494         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
495         struct eppoll_entry *pwq;
496
497         while (!list_empty(lsthead)) {
498                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
499
500                 list_del(&pwq->llink);
501                 ep_remove_wait_queue(pwq);
502                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
503         }
504 }
505
506 /**
507  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
508  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
509  *                      O(NumReady) performance.
510  *
511  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
512  * @sproc: Pointer to the scan callback.
513  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
514  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
515  *
516  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
517  */
518 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
519                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
520                                            struct list_head *, void *),
521                               void *priv,
522                               int depth)
523 {
524         int error, pwake = 0;
525         unsigned long flags;
526         struct epitem *epi, *nepi;
527         LIST_HEAD(txlist);
528
529         /*
530          * We need to lock this because we could be hit by
531          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
532          */
533         mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
534
535         /*
536          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
537          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
538          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
539          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
540          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
541          * in a lockless way.
542          */
543         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
544         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
545         ep->ovflist = NULL;
546         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
547
548         /*
549          * Now call the callback function.
550          */
551         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
552
553         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
554         /*
555          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
556          * other events might have been queued by the poll callback.
557          * We re-insert them inside the main ready-list here.
558          */
559         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
560              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
561                 /*
562                  * We need to check if the item is already in the list.
563                  * During the "sproc" callback execution time, items are
564                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
565                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
566                  */
567                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink))
568                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
569         }
570         /*
571          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
572          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
573          * ep->rdllist.
574          */
575         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
576
577         /*
578          * Quickly re-inject items left on "txlist".
579          */
580         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
581
582         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
583                 /*
584                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
585                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
586                  */
587                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
588                         wake_up_locked(&ep->wq);
589                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
590                         pwake++;
591         }
592         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
593
594         mutex_unlock(&ep->mtx);
595
596         /* We have to call this outside the lock */
597         if (pwake)
598                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
599
600         return error;
601 }
602
603 /*
604  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
605  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
606  */
607 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
608 {
609         unsigned long flags;
610         struct file *file = epi->ffd.file;
611
612         /*
613          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
614          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
615          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
616          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
617          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
618          * that will try to get "ep->lock".
619          */
620         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
621
622         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
623         spin_lock(&file->f_lock);
624         if (ep_is_linked(&epi->fllink))
625                 list_del_init(&epi->fllink);
626         spin_unlock(&file->f_lock);
627
628         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
629
630         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
631         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
632                 list_del_init(&epi->rdllink);
633         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
634
635         /* At this point it is safe to free the eventpoll item */
636         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
637
638         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
639
640         return 0;
641 }
642
643 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
644 {
645         struct rb_node *rbp;
646         struct epitem *epi;
647
648         /* We need to release all tasks waiting for these file */
649         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
650                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
651
652         /*
653          * We need to lock this because we could be hit by
654          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
655          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
656          * is on the way to be removed and no one has references to it
657          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
658          * holding "epmutex" is sufficient here.
659          */
660         mutex_lock(&epmutex);
661
662         /*
663          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
664          */
665         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
666                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
667
668                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
669         }
670
671         /*
672          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
673          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
674          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
675          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
676          */
677         while ((rbp = rb_first(&ep->rbr)) != NULL) {
678                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
679                 ep_remove(ep, epi);
680         }
681
682         mutex_unlock(&epmutex);
683         mutex_destroy(&ep->mtx);
684         free_uid(ep->user);
685         kfree(ep);
686 }
687
688 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
689 {
690         struct eventpoll *ep = file->private_data;
691
692         if (ep)
693                 ep_free(ep);
694
695         return 0;
696 }
697
698 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
699                                void *priv)
700 {
701         struct epitem *epi, *tmp;
702         poll_table pt;
703
704         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
705         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
706                 pt._key = epi->event.events;
707                 if (epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, &pt) &
708                     epi->event.events)
709                         return POLLIN | POLLRDNORM;
710                 else {
711                         /*
712                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
713                          * callback, but it's not actually ready, as far as
714                          * caller requested events goes. We can remove it here.
715                          */
716                         list_del_init(&epi->rdllink);
717                 }
718         }
719
720         return 0;
721 }
722
723 static int ep_poll_readyevents_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
724 {
725         return ep_scan_ready_list(priv, ep_read_events_proc, NULL, call_nests + 1);
726 }
727
728 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
729 {
730         int pollflags;
731         struct eventpoll *ep = file->private_data;
732
733         /* Insert inside our poll wait queue */
734         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
735
736         /*
737          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
738          * the ready list. This need to be done under ep_call_nested()
739          * supervision, since the call to f_op->poll() done on listed files
740          * could re-enter here.
741          */
742         pollflags = ep_call_nested(&poll_readywalk_ncalls, EP_MAX_NESTS,
743                                    ep_poll_readyevents_proc, ep, ep, current);
744
745         return pollflags != -1 ? pollflags : 0;
746 }
747
748 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
749 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
750         .release        = ep_eventpoll_release,
751         .poll           = ep_eventpoll_poll,
752         .llseek         = noop_llseek,
753 };
754
755 /*
756  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
757  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
758  * closed without being removed from the eventpoll interface.
759  */
760 void eventpoll_release_file(struct file *file)
761 {
762         struct list_head *lsthead = &file->f_ep_links;
763         struct eventpoll *ep;
764         struct epitem *epi;
765
766         /*
767          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
768          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
769          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
770          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
771          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
772          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
773          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
774          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
775          * from anywhere but ep_free().
776          *
777          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
778          */
779         mutex_lock(&epmutex);
780
781         while (!list_empty(lsthead)) {
782                 epi = list_first_entry(lsthead, struct epitem, fllink);
783
784                 ep = epi->ep;
785                 list_del_init(&epi->fllink);
786                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
787                 ep_remove(ep, epi);
788                 mutex_unlock(&ep->mtx);
789         }
790
791         mutex_unlock(&epmutex);
792 }
793
794 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
795 {
796         int error;
797         struct user_struct *user;
798         struct eventpoll *ep;
799
800         user = get_current_user();
801         error = -ENOMEM;
802         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
803         if (unlikely(!ep))
804                 goto free_uid;
805
806         spin_lock_init(&ep->lock);
807         mutex_init(&ep->mtx);
808         init_waitqueue_head(&ep->wq);
809         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
810         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
811         ep->rbr = RB_ROOT;
812         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
813         ep->user = user;
814
815         *pep = ep;
816
817         return 0;
818
819 free_uid:
820         free_uid(user);
821         return error;
822 }
823
824 /*
825  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
826  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
827  * "mtx" held.
828  */
829 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
830 {
831         int kcmp;
832         struct rb_node *rbp;
833         struct epitem *epi, *epir = NULL;
834         struct epoll_filefd ffd;
835
836         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
837         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
838                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
839                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
840                 if (kcmp > 0)
841                         rbp = rbp->rb_right;
842                 else if (kcmp < 0)
843                         rbp = rbp->rb_left;
844                 else {
845                         epir = epi;
846                         break;
847                 }
848         }
849
850         return epir;
851 }
852
853 /*
854  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
855  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
856  * have events to report.
857  */
858 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
859 {
860         int pwake = 0;
861         unsigned long flags;
862         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
863         struct eventpoll *ep = epi->ep;
864
865         if ((unsigned long)key & POLLFREE) {
866                 ep_pwq_from_wait(wait)->whead = NULL;
867                 /*
868                  * whead = NULL above can race with ep_remove_wait_queue()
869                  * which can do another remove_wait_queue() after us, so we
870                  * can't use __remove_wait_queue(). whead->lock is held by
871                  * the caller.
872                  */
873                 list_del_init(&wait->task_list);
874         }
875
876         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
877
878         /*
879          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
880          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
881          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
882          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
883          */
884         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
885                 goto out_unlock;
886
887         /*
888          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
889          * every device reports the events in the "key" parameter of the
890          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
891          * test for "key" != NULL before the event match test.
892          */
893         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
894                 goto out_unlock;
895
896         /*
897          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
898          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
899          * semantics). All the events that happen during that period of time are
900          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
901          */
902         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
903                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
904                         epi->next = ep->ovflist;
905                         ep->ovflist = epi;
906                 }
907                 goto out_unlock;
908         }
909
910         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
911         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink))
912                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
913
914         /*
915          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
916          * wait list.
917          */
918         if (waitqueue_active(&ep->wq))
919                 wake_up_locked(&ep->wq);
920         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
921                 pwake++;
922
923 out_unlock:
924         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
925
926         /* We have to call this outside the lock */
927         if (pwake)
928                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
929
930         return 1;
931 }
932
933 /*
934  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
935  * target file wakeup lists.
936  */
937 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
938                                  poll_table *pt)
939 {
940         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
941         struct eppoll_entry *pwq;
942
943         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
944                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
945                 pwq->whead = whead;
946                 pwq->base = epi;
947                 add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
948                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
949                 epi->nwait++;
950         } else {
951                 /* We have to signal that an error occurred */
952                 epi->nwait = -1;
953         }
954 }
955
956 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
957 {
958         int kcmp;
959         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
960         struct epitem *epic;
961
962         while (*p) {
963                 parent = *p;
964                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
965                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
966                 if (kcmp > 0)
967                         p = &parent->rb_right;
968                 else
969                         p = &parent->rb_left;
970         }
971         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
972         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
973 }
974
975
976
977 #define PATH_ARR_SIZE 5
978 /*
979  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
980  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
981  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
982  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
983  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
984  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
985  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
986  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
987  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
988  */
989 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
990 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
991
992 static int path_count_inc(int nests)
993 {
994         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
995         if (nests == 0)
996                 return 0;
997
998         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
999                 return -1;
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static void path_count_init(void)
1004 {
1005         int i;
1006
1007         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1008                 path_count[i] = 0;
1009 }
1010
1011 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1012 {
1013         int error = 0;
1014         struct file *file = priv;
1015         struct file *child_file;
1016         struct epitem *epi;
1017
1018         list_for_each_entry(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1019                 child_file = epi->ep->file;
1020                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1021                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1022                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1023                                         error = -1;
1024                                         break;
1025                                 }
1026                         } else {
1027                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1028                                                         EP_MAX_NESTS,
1029                                                         reverse_path_check_proc,
1030                                                         child_file, child_file,
1031                                                         current);
1032                         }
1033                         if (error != 0)
1034                                 break;
1035                 } else {
1036                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1037                                 "file is not an ep!\n");
1038                 }
1039         }
1040         return error;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1045  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1046  *                      make sure that those added links don't add too many
1047  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1048  *                      eventpoll objects.
1049  *
1050  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1051  *          -1 otherwise.
1052  */
1053 static int reverse_path_check(void)
1054 {
1055         int length = 0;
1056         int error = 0;
1057         struct file *current_file;
1058
1059         /* let's call this for all tfiles */
1060         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1061                 length++;
1062                 path_count_init();
1063                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1064                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1065                                         current_file, current);
1066                 if (error)
1067                         break;
1068         }
1069         return error;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Must be called with "mtx" held.
1074  */
1075 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
1076                      struct file *tfile, int fd)
1077 {
1078         int error, revents, pwake = 0;
1079         unsigned long flags;
1080         long user_watches;
1081         struct epitem *epi;
1082         struct ep_pqueue epq;
1083
1084         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1085         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1086                 return -ENOSPC;
1087         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1088                 return -ENOMEM;
1089
1090         /* Item initialization follow here ... */
1091         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1092         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1093         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1094         epi->ep = ep;
1095         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1096         epi->event = *event;
1097         epi->nwait = 0;
1098         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1099
1100         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1101         epq.epi = epi;
1102         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1103         epq.pt._key = event->events;
1104
1105         /*
1106          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1107          * We can safely use the file* here because its usage count has
1108          * been increased by the caller of this function. Note that after
1109          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1110          * the new item.
1111          */
1112         revents = tfile->f_op->poll(tfile, &epq.pt);
1113
1114         /*
1115          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1116          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1117          * high memory pressure.
1118          */
1119         error = -ENOMEM;
1120         if (epi->nwait < 0)
1121                 goto error_unregister;
1122
1123         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1124         spin_lock(&tfile->f_lock);
1125         list_add_tail(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1126         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1127
1128         /*
1129          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1130          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1131          */
1132         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1133
1134         /* now check if we've created too many backpaths */
1135         error = -EINVAL;
1136         if (reverse_path_check())
1137                 goto error_remove_epi;
1138
1139         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1140         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1141
1142         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1143         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1144                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1145
1146                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1147                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1148                         wake_up_locked(&ep->wq);
1149                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1150                         pwake++;
1151         }
1152
1153         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1154
1155         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1156
1157         /* We have to call this outside the lock */
1158         if (pwake)
1159                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1160
1161         return 0;
1162
1163 error_remove_epi:
1164         spin_lock(&tfile->f_lock);
1165         if (ep_is_linked(&epi->fllink))
1166                 list_del_init(&epi->fllink);
1167         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1168
1169         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
1170
1171 error_unregister:
1172         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1173
1174         /*
1175          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1176          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1177          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1178          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1179          */
1180         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1181         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1182                 list_del_init(&epi->rdllink);
1183         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1184
1185         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1186
1187         return error;
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1192  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1193  */
1194 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1195 {
1196         int pwake = 0;
1197         unsigned int revents;
1198         poll_table pt;
1199
1200         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1201
1202         /*
1203          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1204          * otherwise we might miss an event that happens between the
1205          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1206          */
1207         epi->event.events = event->events;
1208         pt._key = event->events;
1209         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1210
1211         /*
1212          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1213          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1214          */
1215         revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, &pt);
1216
1217         /*
1218          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1219          * list, push it inside.
1220          */
1221         if (revents & event->events) {
1222                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1223                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1224                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1225
1226                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1227                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1228                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1229                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1230                                 pwake++;
1231                 }
1232                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1233         }
1234
1235         /* We have to call this outside the lock */
1236         if (pwake)
1237                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1238
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1243                                void *priv)
1244 {
1245         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1246         int eventcnt;
1247         unsigned int revents;
1248         struct epitem *epi;
1249         struct epoll_event __user *uevent;
1250         poll_table pt;
1251
1252         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1253
1254         /*
1255          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1256          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1257          * holding "mtx" during this call.
1258          */
1259         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1260              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1261                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1262
1263                 list_del_init(&epi->rdllink);
1264
1265                 pt._key = epi->event.events;
1266                 revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, &pt) &
1267                         epi->event.events;
1268
1269                 /*
1270                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1271                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1272                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1273                  * can change the item.
1274                  */
1275                 if (revents) {
1276                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1277                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1278                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1279                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1280                         }
1281                         eventcnt++;
1282                         uevent++;
1283                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1284                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1285                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1286                                 /*
1287                                  * If this file has been added with Level
1288                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1289                                  * the ready list, so that the next call to
1290                                  * epoll_wait() will check again the events
1291                                  * availability. At this point, no one can insert
1292                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1293                                  * callers are locked out by
1294                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1295                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1296                                  */
1297                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1298                         }
1299                 }
1300         }
1301
1302         return eventcnt;
1303 }
1304
1305 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1306                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1307 {
1308         struct ep_send_events_data esed;
1309
1310         esed.maxevents = maxevents;
1311         esed.events = events;
1312
1313         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0);
1314 }
1315
1316 static inline struct timespec ep_set_mstimeout(long ms)
1317 {
1318         struct timespec now, ts = {
1319                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1320                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1321         };
1322
1323         ktime_get_ts(&now);
1324         return timespec_add_safe(now, ts);
1325 }
1326
1327 /**
1328  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1329  *           event buffer.
1330  *
1331  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1332  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1333  *          stored.
1334  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1335  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1336  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1337  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1338  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1339  *           occurred).
1340  *
1341  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1342  *          error code, in case of error.
1343  */
1344 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1345                    int maxevents, long timeout)
1346 {
1347         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1348         unsigned long flags;
1349         long slack = 0;
1350         wait_queue_t wait;
1351         ktime_t expires, *to = NULL;
1352
1353         if (timeout > 0) {
1354                 struct timespec end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1355
1356                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1357                 to = &expires;
1358                 *to = timespec_to_ktime(end_time);
1359         } else if (timeout == 0) {
1360                 /*
1361                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1362                  * caller specified a non blocking operation.
1363                  */
1364                 timed_out = 1;
1365                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1366                 goto check_events;
1367         }
1368
1369 fetch_events:
1370         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1371
1372         if (!ep_events_available(ep)) {
1373                 /*
1374                  * We don't have any available event to return to the caller.
1375                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1376                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1377                  */
1378                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1379                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1380
1381                 for (;;) {
1382                         /*
1383                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1384                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1385                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1386                          */
1387                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1388                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1389                                 break;
1390                         if (signal_pending(current)) {
1391                                 res = -EINTR;
1392                                 break;
1393                         }
1394
1395                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1396                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1397                                 timed_out = 1;
1398
1399                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1400                 }
1401                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1402
1403                 set_current_state(TASK_RUNNING);
1404         }
1405 check_events:
1406         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1407         eavail = ep_events_available(ep);
1408
1409         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1410
1411         /*
1412          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1413          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1414          * more luck.
1415          */
1416         if (!res && eavail &&
1417             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1418                 goto fetch_events;
1419
1420         return res;
1421 }
1422
1423 /**
1424  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1425  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1426  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1427  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1428  *                      result in excessive stack usage).
1429  *
1430  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1431  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1432  *          data structure pointer.
1433  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1434  *
1435  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1436  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1437  */
1438 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1439 {
1440         int error = 0;
1441         struct file *file = priv;
1442         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1443         struct eventpoll *ep_tovisit;
1444         struct rb_node *rbp;
1445         struct epitem *epi;
1446
1447         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1448         ep->visited = 1;
1449         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1450         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1451                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1452                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1453                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1454                         if (ep_tovisit->visited)
1455                                 continue;
1456                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1457                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1458                                         ep_tovisit, current);
1459                         if (error != 0)
1460                                 break;
1461                 } else {
1462                         /*
1463                          * If we've reached a file that is not associated with
1464                          * an ep, then we need to check if the newly added
1465                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1466                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1467                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1468                          * during ep_insert().
1469                          */
1470                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1471                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1472                                          &tfile_check_list);
1473                 }
1474         }
1475         mutex_unlock(&ep->mtx);
1476
1477         return error;
1478 }
1479
1480 /**
1481  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1482  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1483  *                 closed loops or too deep chains.
1484  *
1485  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1486  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1487  *
1488  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1489  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1490  */
1491 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1492 {
1493         int ret;
1494         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1495
1496         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1497                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1498         /* clear visited list */
1499         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1500                                                         visited_list_link) {
1501                 ep_cur->visited = 0;
1502                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1503         }
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 static void clear_tfile_check_list(void)
1508 {
1509         struct file *file;
1510
1511         /* first clear the tfile_check_list */
1512         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1513                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1514                                         f_tfile_llink);
1515                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1516         }
1517         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Open an eventpoll file descriptor.
1522  */
1523 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1524 {
1525         int error, fd;
1526         struct eventpoll *ep = NULL;
1527         struct file *file;
1528
1529         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1530         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1531
1532         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1533                 return -EINVAL;
1534         /*
1535          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1536          */
1537         error = ep_alloc(&ep);
1538         if (error < 0)
1539                 return error;
1540         /*
1541          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1542          * a file structure and a free file descriptor.
1543          */
1544         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1545         if (fd < 0) {
1546                 error = fd;
1547                 goto out_free_ep;
1548         }
1549         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1550                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1551         if (IS_ERR(file)) {
1552                 error = PTR_ERR(file);
1553                 goto out_free_fd;
1554         }
1555         fd_install(fd, file);
1556         ep->file = file;
1557         return fd;
1558
1559 out_free_fd:
1560         put_unused_fd(fd);
1561 out_free_ep:
1562         ep_free(ep);
1563         return error;
1564 }
1565
1566 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1567 {
1568         if (size <= 0)
1569                 return -EINVAL;
1570
1571         return sys_epoll_create1(0);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * The following function implements the controller interface for
1576  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1577  * file descriptors inside the interest set.
1578  */
1579 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1580                 struct epoll_event __user *, event)
1581 {
1582         int error;
1583         int did_lock_epmutex = 0;
1584         struct file *file, *tfile;
1585         struct eventpoll *ep;
1586         struct epitem *epi;
1587         struct epoll_event epds;
1588
1589         error = -EFAULT;
1590         if (ep_op_has_event(op) &&
1591             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
1592                 goto error_return;
1593
1594         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
1595         error = -EBADF;
1596         file = fget(epfd);
1597         if (!file)
1598                 goto error_return;
1599
1600         /* Get the "struct file *" for the target file */
1601         tfile = fget(fd);
1602         if (!tfile)
1603                 goto error_fput;
1604
1605         /* The target file descriptor must support poll */
1606         error = -EPERM;
1607         if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll)
1608                 goto error_tgt_fput;
1609
1610         /*
1611          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
1612          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
1613          * adding an epoll file descriptor inside itself.
1614          */
1615         error = -EINVAL;
1616         if (file == tfile || !is_file_epoll(file))
1617                 goto error_tgt_fput;
1618
1619         /*
1620          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
1621          * our own data structure.
1622          */
1623         ep = file->private_data;
1624
1625         /*
1626          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
1627          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
1628          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
1629          * checking for loops we also determine the list of files reachable
1630          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
1631          * haven't created too many possible wakeup paths.
1632          *
1633          * We need to hold the epmutex across both ep_insert and ep_remove
1634          * b/c we want to make sure we are looking at a coherent view of
1635          * epoll network.
1636          */
1637         if (op == EPOLL_CTL_ADD || op == EPOLL_CTL_DEL) {
1638                 mutex_lock(&epmutex);
1639                 did_lock_epmutex = 1;
1640         }
1641         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
1642                 if (is_file_epoll(tfile)) {
1643                         error = -ELOOP;
1644                         if (ep_loop_check(ep, tfile) != 0)
1645                                 goto error_tgt_fput;
1646                 } else
1647                         list_add(&tfile->f_tfile_llink, &tfile_check_list);
1648         }
1649
1650         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1651
1652         /*
1653          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
1654          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
1655          * ep_find() till we release the mutex.
1656          */
1657         epi = ep_find(ep, tfile, fd);
1658
1659         error = -EINVAL;
1660         switch (op) {
1661         case EPOLL_CTL_ADD:
1662                 if (!epi) {
1663                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1664                         error = ep_insert(ep, &epds, tfile, fd);
1665                 } else
1666                         error = -EEXIST;
1667                 clear_tfile_check_list();
1668                 break;
1669         case EPOLL_CTL_DEL:
1670                 if (epi)
1671                         error = ep_remove(ep, epi);
1672                 else
1673                         error = -ENOENT;
1674                 break;
1675         case EPOLL_CTL_MOD:
1676                 if (epi) {
1677                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1678                         error = ep_modify(ep, epi, &epds);
1679                 } else
1680                         error = -ENOENT;
1681                 break;
1682         }
1683         mutex_unlock(&ep->mtx);
1684
1685 error_tgt_fput:
1686         if (did_lock_epmutex)
1687                 mutex_unlock(&epmutex);
1688
1689         fput(tfile);
1690 error_fput:
1691         fput(file);
1692 error_return:
1693
1694         return error;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
1699  * part of the user space epoll_wait(2).
1700  */
1701 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
1702                 int, maxevents, int, timeout)
1703 {
1704         int error;
1705         struct file *file;
1706         struct eventpoll *ep;
1707
1708         /* The maximum number of event must be greater than zero */
1709         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
1710                 return -EINVAL;
1711
1712         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
1713         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event))) {
1714                 error = -EFAULT;
1715                 goto error_return;
1716         }
1717
1718         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
1719         error = -EBADF;
1720         file = fget(epfd);
1721         if (!file)
1722                 goto error_return;
1723
1724         /*
1725          * We have to check that the file structure underneath the fd
1726          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
1727          */
1728         error = -EINVAL;
1729         if (!is_file_epoll(file))
1730                 goto error_fput;
1731
1732         /*
1733          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
1734          * our own data structure.
1735          */
1736         ep = file->private_data;
1737
1738         /* Time to fish for events ... */
1739         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
1740
1741 error_fput:
1742         fput(file);
1743 error_return:
1744
1745         return error;
1746 }
1747
1748 #ifdef HAVE_SET_RESTORE_SIGMASK
1749
1750 /*
1751  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
1752  * part of the user space epoll_pwait(2).
1753  */
1754 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
1755                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
1756                 size_t, sigsetsize)
1757 {
1758         int error;
1759         sigset_t ksigmask, sigsaved;
1760
1761         /*
1762          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
1763          * we apply it here.
1764          */
1765         if (sigmask) {
1766                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
1767                         return -EINVAL;
1768                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
1769                         return -EFAULT;
1770                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
1771                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
1772         }
1773
1774         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
1775
1776         /*
1777          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
1778          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
1779          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
1780          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
1781          */
1782         if (sigmask) {
1783                 if (error == -EINTR) {
1784                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
1785                                sizeof(sigsaved));
1786                         set_restore_sigmask();
1787                 } else
1788                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
1789         }
1790
1791         return error;
1792 }
1793
1794 #endif /* HAVE_SET_RESTORE_SIGMASK */
1795
1796 static int __init eventpoll_init(void)
1797 {
1798         struct sysinfo si;
1799
1800         si_meminfo(&si);
1801         /*
1802          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
1803          */
1804         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
1805                 EP_ITEM_COST;
1806         BUG_ON(max_user_watches < 0);
1807
1808         /*
1809          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
1810          * inclusion loops checks.
1811          */
1812         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
1813
1814         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
1815         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
1816
1817         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
1818         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
1819
1820         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
1821         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
1822                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
1823
1824         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
1825         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
1826                         sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1827
1828         return 0;
1829 }
1830 fs_initcall(eventpoll_init);