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         spinlock_t      lock;   /* spinlock for fine-grained semtimedop */
  98         struct list_head sem_pending; /* pending single-sop operations */
  99 };
 100
 101 /* One queue for each sleeping process in the system. */
 102 struct sem_queue {
 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_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
 142
 143 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
 144 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
 145 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 146 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
 147 #endif
 148
 149 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 150 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 151
 152 /*
 153  * linked list protection:
 154  *      sem_undo.id_next,
 155  *      sem_array.sem_pending{,last},
 156  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 157  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 158  *
 159  */
 160
 161 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
 162 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
 163 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
 164 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
 165
 166 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
 167 {
 168         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
 169         ns->sc_semmns = SEMMNS;
 170         ns->sc_semopm = SEMOPM;
 171         ns->sc_semmni = SEMMNI;
 172         ns->used_sems = 0;
 173         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
 174 }
 175
 176 #ifdef CONFIG_IPC_NS
 177 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
 178 {
 179         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
 180         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
 181 }
 182 #endif
 183
 184 void __init sem_init (void)
 185 {
 186         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
 187         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 188                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 189                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
 194  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
 195  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
 196  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
 197  * semaphores from other pending complex operations.
 198  *
 199  * Carefully guard against sma->complex_count changing between zero
 200  * and non-zero while we are spinning for the lock. The value of
 201  * sma->complex_count cannot change while we are holding the lock,
 202  * so sem_unlock should be fine.
 203  *
 204  * The global lock path checks that all the local locks have been released,
 205  * checking each local lock once. This means that the local lock paths
 206  * cannot start their critical sections while the global lock is held.
 207  */
 208 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
 209                               int nsops)
 210 {
 211         int locknum;
 212  again:
 213         if (nsops == 1 && !sma->complex_count) {
 214                 struct sem *sem = sma->sem_base + sops->sem_num;
 215
 216                 /* Lock just the semaphore we are interested in. */
 217                 spin_lock(&sem->lock);
 218
 219                 /*
 220                  * If sma->complex_count was set while we were spinning,
 221                  * we may need to look at things we did not lock here.
 222                  */
 223                 if (unlikely(sma->complex_count)) {
 224                         spin_unlock(&sem->lock);
 225                         goto lock_array;
 226                 }
 227
 228                 /*
 229                  * Another process is holding the global lock on the
 230                  * sem_array; we cannot enter our critical section,
 231                  * but have to wait for the global lock to be released.
 232                  */
 233                 if (unlikely(spin_is_locked(&sma->sem_perm.lock))) {
 234                         spin_unlock(&sem->lock);
 235                         spin_unlock_wait(&sma->sem_perm.lock);
 236                         goto again;
 237                 }
 238
 239                 locknum = sops->sem_num;
 240         } else {
 241                 int i;
 242                 /*
 243                  * Lock the semaphore array, and wait for all of the
 244                  * individual semaphore locks to go away.  The code
 245                  * above ensures no new single-lock holders will enter
 246                  * their critical section while the array lock is held.
 247                  */
 248  lock_array:
 249                 spin_lock(&sma->sem_perm.lock);
 250                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
 251                         struct sem *sem = sma->sem_base + i;
 252                         spin_unlock_wait(&sem->lock);
 253                 }
 254                 locknum = -1;
 255         }
 256         return locknum;
 257 }
 258
 259 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
 260 {
 261         if (locknum == -1) {
 262                 spin_unlock(&sma->sem_perm.lock);
 263         } else {
 264                 struct sem *sem = sma->sem_base + locknum;
 265                 spin_unlock(&sem->lock);
 266         }
 267         rcu_read_unlock();
 268 }
 269
 270 /*
 271  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
 272  * is not held.
 273  */
 274 static inline struct sem_array *sem_obtain_lock(struct ipc_namespace *ns,
 275                         int id, struct sembuf *sops, int nsops, int *locknum)
 276 {
 277         struct kern_ipc_perm *ipcp;
 278         struct sem_array *sma;
 279
 280         rcu_read_lock();
 281         ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
 282         if (IS_ERR(ipcp)) {
 283                 sma = ERR_CAST(ipcp);
 284                 goto err;
 285         }
 286
 287         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 288         *locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
 289
 290         /* ipc_rmid() may have already freed the ID while sem_lock
 291          * was spinning: verify that the structure is still valid
 292          */
 293         if (!ipcp->deleted)
 294                 return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 295
 296         sem_unlock(sma, *locknum);
 297         sma = ERR_PTR(-EINVAL);
 298 err:
 299         rcu_read_unlock();
 300         return sma;
 301 }
 302
 303 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
 304 {
 305         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
 306
 307         if (IS_ERR(ipcp))
 308                 return ERR_CAST(ipcp);
 309
 310         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 311 }
 312
 313 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
 314                                                         int id)
 315 {
 316         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
 317
 318         if (IS_ERR(ipcp))
 319                 return ERR_CAST(ipcp);
 320
 321         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 322 }
 323
 324 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
 325 {
 326         rcu_read_lock();
 327         sem_lock(sma, NULL, -1);
 328         ipc_rcu_putref(sma);
 329 }
 330
 331 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
 332 {
 333         WARN_ON_ONCE(!ipc_rcu_getref(sma));
 334         sem_unlock(sma, -1);
 335 }
 336
 337 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
 338 {
 339         sem_lock_and_putref(sma);
 340         sem_unlock(sma, -1);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Call inside the rcu read section.
 345  */
 346 static inline void sem_getref(struct sem_array *sma)
 347 {
 348         sem_lock(sma, NULL, -1);
 349         WARN_ON_ONCE(!ipc_rcu_getref(sma));
 350         sem_unlock(sma, -1);
 351 }
 352
 353 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
 354 {
 355         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Lockless wakeup algorithm:
 360  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 361  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 362  * - wakeup is performed by
 363  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 364  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 365  *        This is the notification for the blocked thread that a
 366  *        result value is imminent.
 367  *      * call wake_up_process
 368  *      * set queue.status to the final value.
 369  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 370  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 371  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 372  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 373  *        performing any operation on the sem array.
 374  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 375  *
 376  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 377  * races:
 378  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 379  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 380  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 381  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 382  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 383  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 384  *   process could return from semtimedop and die by calling
 385  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 386  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 387  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 388  *
 389  */
 390 #define IN_WAKEUP       1
 391
 392 /**
 393  * newary - Create a new semaphore set
 394  * @ns: namespace
 395  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
 396  *
 397  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
 398  */
 399
 400 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
 401 {
 402         int id;
 403         int retval;
 404         struct sem_array *sma;
 405         int size;
 406         key_t key = params->key;
 407         int nsems = params->u.nsems;
 408         int semflg = params->flg;
 409         int i;
 410
 411         if (!nsems)
 412                 return -EINVAL;
 413         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
 414                 return -ENOSPC;
 415
 416         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 417         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 418         if (!sma) {
 419                 return -ENOMEM;
 420         }
 421         memset (sma, 0, size);
 422
 423         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 424         sma->sem_perm.key = key;
 425
 426         sma->sem_perm.security = NULL;
 427         retval = security_sem_alloc(sma);
 428         if (retval) {
 429                 ipc_rcu_putref(sma);
 430                 return retval;
 431         }
 432
 433         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
 434         if (id < 0) {
 435                 security_sem_free(sma);
 436                 ipc_rcu_putref(sma);
 437                 return id;
 438         }
 439         ns->used_sems += nsems;
 440
 441         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 442
 443         for (i = 0; i < nsems; i++) {
 444                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].sem_pending);
 445                 spin_lock_init(&sma->sem_base[i].lock);
 446         }
 447
 448         sma->complex_count = 0;
 449         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
 450         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
 451         sma->sem_nsems = nsems;
 452         sma->sem_ctime = get_seconds();
 453         sem_unlock(sma, -1);
 454
 455         return sma->sem_perm.id;
 456 }
 457
 458
 459 /*
 460  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 461  */
 462 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
 463 {
 464         struct sem_array *sma;
 465
 466         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 467         return security_sem_associate(sma, semflg);
 468 }
 469
 470 /*
 471  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 472  */
 473 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
 474                                 struct ipc_params *params)
 475 {
 476         struct sem_array *sma;
 477
 478         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 479         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
 480                 return -EINVAL;
 481
 482         return 0;
 483 }
 484
 485 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
 486 {
 487         struct ipc_namespace *ns;
 488         struct ipc_ops sem_ops;
 489         struct ipc_params sem_params;
 490
 491         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 492
 493         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
 494                 return -EINVAL;
 495
 496         sem_ops.getnew = newary;
 497         sem_ops.associate = sem_security;
 498         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
 499
 500         sem_params.key = key;
 501         sem_params.flg = semflg;
 502         sem_params.u.nsems = nsems;
 503
 504         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 509  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 510  */
 511
 512 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 513                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 514 {
 515         int result, sem_op;
 516         struct sembuf *sop;
 517         struct sem * curr;
 518
 519         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 520                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 521                 sem_op = sop->sem_op;
 522                 result = curr->semval;
 523
 524                 if (!sem_op && result)
 525                         goto would_block;
 526
 527                 result += sem_op;
 528                 if (result < 0)
 529                         goto would_block;
 530                 if (result > SEMVMX)
 531                         goto out_of_range;
 532                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 533                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 534                         /*
 535                          *      Exceeding the undo range is an error.
 536                          */
 537                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 538                                 goto out_of_range;
 539                 }
 540                 curr->semval = result;
 541         }
 542
 543         sop--;
 544         while (sop >= sops) {
 545                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 546                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 547                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 548                 sop--;
 549         }
 550
 551         return 0;
 552
 553 out_of_range:
 554         result = -ERANGE;
 555         goto undo;
 556
 557 would_block:
 558         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 559                 result = -EAGAIN;
 560         else
 561                 result = 1;
 562
 563 undo:
 564         sop--;
 565         while (sop >= sops) {
 566                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 567                 sop--;
 568         }
 569
 570         return result;
 571 }
 572
 573 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
 574  * @q: queue entry that must be signaled
 575  * @error: Error value for the signal
 576  *
 577  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
 578  */
 579 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
 580                                 struct sem_queue *q, int error)
 581 {
 582         if (list_empty(pt)) {
 583                 /*
 584                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
 585                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
 586                  */
 587                 preempt_disable();
 588         }
 589         q->status = IN_WAKEUP;
 590         q->pid = error;
 591
 592         list_add_tail(&q->list, pt);
 593 }
 594
 595 /**
 596  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
 597  * @pt: list of tasks to be woken up
 598  *
 599  * Do the actual wake-up.
 600  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
 601  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
 602  * status is set to the actual return code.
 603  */
 604 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
 605 {
 606         struct sem_queue *q, *t;
 607         int did_something;
 608
 609         did_something = !list_empty(pt);
 610         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, list) {
 611                 wake_up_process(q->sleeper);
 612                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
 613                 smp_wmb();
 614                 q->status = q->pid;
 615         }
 616         if (did_something)
 617                 preempt_enable();
 618 }
 619
 620 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 621 {
 622         list_del(&q->list);
 623         if (q->nsops > 1)
 624                 sma->complex_count--;
 625 }
 626
 627 /** check_restart(sma, q)
 628  * @sma: semaphore array
 629  * @q: the operation that just completed
 630  *
 631  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
 632  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
 633  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
 634  * was completed.
 635  */
 636 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 637 {
 638         struct sem *curr;
 639         struct sem_queue *h;
 640
 641         /* if the operation didn't modify the array, then no restart */
 642         if (q->alter == 0)
 643                 return 0;
 644
 645         /* pending complex operations are too difficult to analyse */
 646         if (sma->complex_count)
 647                 return 1;
 648
 649         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
 650         if (q->nsops > 1)
 651                 return 1;
 652
 653         curr = sma->sem_base + q->sops[0].sem_num;
 654
 655         /* No-one waits on this queue */
 656         if (list_empty(&curr->sem_pending))
 657                 return 0;
 658
 659         /* the new semaphore value */
 660         if (curr->semval) {
 661                 /* It is impossible that someone waits for the new value:
 662                  * - q is a previously sleeping simple operation that
 663                  *   altered the array. It must be a decrement, because
 664                  *   simple increments never sleep.
 665                  * - The value is not 0, thus wait-for-zero won't proceed.
 666                  * - If there are older (higher priority) decrements
 667                  *   in the queue, then they have observed the original
 668                  *   semval value and couldn't proceed. The operation
 669                  *   decremented to value - thus they won't proceed either.
 670                  */
 671                 BUG_ON(q->sops[0].sem_op >= 0);
 672                 return 0;
 673         }
 674         /*
 675          * semval is 0. Check if there are wait-for-zero semops.
 676          * They must be the first entries in the per-semaphore queue
 677          */
 678         h = list_first_entry(&curr->sem_pending, struct sem_queue, list);
 679         BUG_ON(h->nsops != 1);
 680         BUG_ON(h->sops[0].sem_num != q->sops[0].sem_num);
 681
 682         /* Yes, there is a wait-for-zero semop. Restart */
 683         if (h->sops[0].sem_op == 0)
 684                 return 1;
 685
 686         /* Again - no-one is waiting for the new value. */
 687         return 0;
 688 }
 689
 690
 691 /**
 692  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
 693  * @sma: semaphore array.
 694  * @semnum: semaphore that was modified.
 695  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
 696  *
 697  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
 698  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
 699  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
 700  * semaphore.
 701  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
 702  * is stored in q->pid.
 703  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
 704  */
 705 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
 706 {
 707         struct sem_queue *q;
 708         struct list_head *walk;
 709         struct list_head *pending_list;
 710         int semop_completed = 0;
 711
 712         if (semnum == -1)
 713                 pending_list = &sma->sem_pending;
 714         else
 715                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].sem_pending;
 716
 717 again:
 718         walk = pending_list->next;
 719         while (walk != pending_list) {
 720                 int error, restart;
 721
 722                 q = container_of(walk, struct sem_queue, list);
 723                 walk = walk->next;
 724
 725                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
 726                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
 727                  * necessary to scan the "alter" entries: simple increments
 728                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
 729                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
 730                  * cannot be successful if the value is already 0.
 731                  */
 732                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0 &&
 733                                 q->alter)
 734                         break;
 735
 736                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 737                                          q->undo, q->pid);
 738
 739                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 740                 if (error > 0)
 741                         continue;
 742
 743                 unlink_queue(sma, q);
 744
 745                 if (error) {
 746                         restart = 0;
 747                 } else {
 748                         semop_completed = 1;
 749                         restart = check_restart(sma, q);
 750                 }
 751
 752                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
 753                 if (restart)
 754                         goto again;
 755         }
 756         return semop_completed;
 757 }
 758
 759 /**
 760  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
 761  * @sma: semaphore array
 762  * @sops: operations that were performed
 763  * @nsops: number of operations
 764  * @otime: force setting otime
 765  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
 766  *
 767  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
 768  * actual changes that were performed on the semaphore array.
 769  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
 770  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
 771  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
 772  */
 773 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
 774                         int otime, struct list_head *pt)
 775 {
 776         int i;
 777
 778         if (sma->complex_count || sops == NULL) {
 779                 if (update_queue(sma, -1, pt))
 780                         otime = 1;
 781         }
 782
 783         if (!sops) {
 784                 /* No semops; something special is going on. */
 785                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
 786                         if (update_queue(sma, i, pt))
 787                                 otime = 1;
 788                 }
 789                 goto done;
 790         }
 791
 792         /* Check the semaphores that were modified. */
 793         for (i = 0; i < nsops; i++) {
 794                 if (sops[i].sem_op > 0 ||
 795                         (sops[i].sem_op < 0 &&
 796                                 sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
 797                         if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
 798                                 otime = 1;
 799         }
 800 done:
 801         if (otime)
 802                 sma->sem_otime = get_seconds();
 803 }
 804
 805
 806 /* The following counts are associated to each semaphore:
 807  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 808  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 809  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 810  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 811  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 812  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 813  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 814  */
 815 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 816 {
 817         int semncnt;
 818         struct sem_queue * q;
 819
 820         semncnt = 0;
 821         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 822                 struct sembuf * sops = q->sops;
 823                 int nsops = q->nsops;
 824                 int i;
 825                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 826                         if (sops[i].sem_num == semnum
 827                             && (sops[i].sem_op < 0)
 828                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 829                                 semncnt++;
 830         }
 831         return semncnt;
 832 }
 833
 834 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 835 {
 836         int semzcnt;
 837         struct sem_queue * q;
 838
 839         semzcnt = 0;
 840         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 841                 struct sembuf * sops = q->sops;
 842                 int nsops = q->nsops;
 843                 int i;
 844                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 845                         if (sops[i].sem_num == semnum
 846                             && (sops[i].sem_op == 0)
 847                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 848                                 semzcnt++;
 849         }
 850         return semzcnt;
 851 }
 852
 853 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
 854  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
 855  * remains locked on exit.
 856  */
 857 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
 858 {
 859         struct sem_undo *un, *tu;
 860         struct sem_queue *q, *tq;
 861         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 862         struct list_head tasks;
 863         int i;
 864
 865         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
 866         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 867         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
 868                 list_del(&un->list_id);
 869                 spin_lock(&un->ulp->lock);
 870                 un->semid = -1;
 871                 list_del_rcu(&un->list_proc);
 872                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
 873                 kfree_rcu(un, rcu);
 874         }
 875
 876         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 877         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 878         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
 879                 unlink_queue(sma, q);
 880                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
 881         }
 882         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
 883                 struct sem *sem = sma->sem_base + i;
 884                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->sem_pending, list) {
 885                         unlink_queue(sma, q);
 886                         wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
 887                 }
 888         }
 889
 890         /* Remove the semaphore set from the IDR */
 891         sem_rmid(ns, sma);
 892         sem_unlock(sma, -1);
 893
 894         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 895         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
 896         security_sem_free(sma);
 897         ipc_rcu_putref(sma);
 898 }
 899
 900 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 901 {
 902         switch(version) {
 903         case IPC_64:
 904                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 905         case IPC_OLD:
 906             {
 907                 struct semid_ds out;
 908
 909                 memset(&out, 0, sizeof(out));
 910
 911                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 912
 913                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 914                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 915                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 916
 917                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 918             }
 919         default:
 920                 return -EINVAL;
 921         }
 922 }
 923
 924 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 925                          int cmd, int version, void __user *p)
 926 {
 927         int err;
 928         struct sem_array *sma;
 929
 930         switch(cmd) {
 931         case IPC_INFO:
 932         case SEM_INFO:
 933         {
 934                 struct seminfo seminfo;
 935                 int max_id;
 936
 937                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 938                 if (err)
 939                         return err;
 940
 941                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 942                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
 943                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
 944                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
 945                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
 946                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 947                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 948                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 949                 seminfo.semume = SEMUME;
 950                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 951                 if (cmd == SEM_INFO) {
 952                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
 953                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
 954                 } else {
 955                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 956                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 957                 }
 958                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
 959                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 960                 if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 961                         return -EFAULT;
 962                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 963         }
 964         case IPC_STAT:
 965         case SEM_STAT:
 966         {
 967                 struct semid64_ds tbuf;
 968                 int id = 0;
 969
 970                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
 971
 972                 if (cmd == SEM_STAT) {
 973                         rcu_read_lock();
 974                         sma = sem_obtain_object(ns, semid);
 975                         if (IS_ERR(sma)) {
 976                                 err = PTR_ERR(sma);
 977                                 goto out_unlock;
 978                         }
 979                         id = sma->sem_perm.id;
 980                 } else {
 981                         rcu_read_lock();
 982                         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
 983                         if (IS_ERR(sma)) {
 984                                 err = PTR_ERR(sma);
 985                                 goto out_unlock;
 986                         }
 987                 }
 988
 989                 err = -EACCES;
 990                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
 991                         goto out_unlock;
 992
 993                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 994                 if (err)
 995                         goto out_unlock;
 996
 997                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 998                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 999                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
1000                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
1001                 rcu_read_unlock();
1002                 if (copy_semid_to_user(p, &tbuf, version))
1003                         return -EFAULT;
1004                 return id;
1005         }
1006         default:
1007                 return -EINVAL;
1008         }
1009 out_unlock:
1010         rcu_read_unlock();
1011         return err;
1012 }
1013
1014 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1015                 unsigned long arg)
1016 {
1017         struct sem_undo *un;
1018         struct sem_array *sma;
1019         struct sem* curr;
1020         int err;
1021         struct list_head tasks;
1022         int val;
1023 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1024         /* big-endian 64bit */
1025         val = arg >> 32;
1026 #else
1027         /* 32bit or little-endian 64bit */
1028         val = arg;
1029 #endif
1030
1031         if (val > SEMVMX || val < 0)
1032                 return -ERANGE;
1033
1034         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1035
1036         rcu_read_lock();
1037         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1038         if (IS_ERR(sma)) {
1039                 rcu_read_unlock();
1040                 return PTR_ERR(sma);
1041         }
1042
1043         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1044                 rcu_read_unlock();
1045                 return -EINVAL;
1046         }
1047
1048
1049         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1050                 rcu_read_unlock();
1051                 return -EACCES;
1052         }
1053
1054         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1055         if (err) {
1056                 rcu_read_unlock();
1057                 return -EACCES;
1058         }
1059
1060         sem_lock(sma, NULL, -1);
1061
1062         curr = &sma->sem_base[semnum];
1063
1064         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1065         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1066                 un->semadj[semnum] = 0;
1067
1068         curr->semval = val;
1069         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1070         sma->sem_ctime = get_seconds();
1071         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1072         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1073         sem_unlock(sma, -1);
1074         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1079                 int cmd, void __user *p)
1080 {
1081         struct sem_array *sma;
1082         struct sem* curr;
1083         int err, nsems;
1084         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1085         ushort* sem_io = fast_sem_io;
1086         struct list_head tasks;
1087
1088         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1089
1090         rcu_read_lock();
1091         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1092         if (IS_ERR(sma)) {
1093                 rcu_read_unlock();
1094                 return PTR_ERR(sma);
1095         }
1096
1097         nsems = sma->sem_nsems;
1098
1099         err = -EACCES;
1100         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm,
1101                         cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1102                 rcu_read_unlock();
1103                 goto out_wakeup;
1104         }
1105
1106         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1107         if (err) {
1108                 rcu_read_unlock();
1109                 goto out_wakeup;
1110         }
1111
1112         err = -EACCES;
1113         switch (cmd) {
1114         case GETALL:
1115         {
1116                 ushort __user *array = p;
1117                 int i;
1118
1119                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1120                         sem_getref(sma);
1121
1122                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1123                         if(sem_io == NULL) {
1124                                 sem_putref(sma);
1125                                 return -ENOMEM;
1126                         }
1127
1128                         sem_lock_and_putref(sma);
1129                         if (sma->sem_perm.deleted) {
1130                                 sem_unlock(sma, -1);
1131                                 err = -EIDRM;
1132                                 goto out_free;
1133                         }
1134                 } else
1135                         sem_lock(sma, NULL, -1);
1136
1137                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1138                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
1139                 sem_unlock(sma, -1);
1140                 err = 0;
1141                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1142                         err = -EFAULT;
1143                 goto out_free;
1144         }
1145         case SETALL:
1146         {
1147                 int i;
1148                 struct sem_undo *un;
1149
1150                 if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1151                         rcu_read_unlock();
1152                         return -EIDRM;
1153                 }
1154                 rcu_read_unlock();
1155
1156                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1157                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1158                         if(sem_io == NULL) {
1159                                 sem_putref(sma);
1160                                 return -ENOMEM;
1161                         }
1162                 }
1163
1164                 if (copy_from_user (sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1165                         sem_putref(sma);
1166                         err = -EFAULT;
1167                         goto out_free;
1168                 }
1169
1170                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1171                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1172                                 sem_putref(sma);
1173                                 err = -ERANGE;
1174                                 goto out_free;
1175                         }
1176                 }
1177                 sem_lock_and_putref(sma);
1178                 if (sma->sem_perm.deleted) {
1179                         sem_unlock(sma, -1);
1180                         err = -EIDRM;
1181                         goto out_free;
1182                 }
1183
1184                 for (i = 0; i < nsems; i++)
1185                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
1186
1187                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1188                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1189                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1190                                 un->semadj[i] = 0;
1191                 }
1192                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1193                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1194                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1195                 err = 0;
1196                 goto out_unlock;
1197         }
1198         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1199         }
1200         err = -EINVAL;
1201         if (semnum < 0 || semnum >= nsems) {
1202                 rcu_read_unlock();
1203                 goto out_wakeup;
1204         }
1205
1206         sem_lock(sma, NULL, -1);
1207         curr = &sma->sem_base[semnum];
1208
1209         switch (cmd) {
1210         case GETVAL:
1211                 err = curr->semval;
1212                 goto out_unlock;
1213         case GETPID:
1214                 err = curr->sempid;
1215                 goto out_unlock;
1216         case GETNCNT:
1217                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1218                 goto out_unlock;
1219         case GETZCNT:
1220                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1221                 goto out_unlock;
1222         }
1223
1224 out_unlock:
1225         sem_unlock(sma, -1);
1226 out_wakeup:
1227         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1228 out_free:
1229         if(sem_io != fast_sem_io)
1230                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1231         return err;
1232 }
1233
1234 static inline unsigned long
1235 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1236 {
1237         switch(version) {
1238         case IPC_64:
1239                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1240                         return -EFAULT;
1241                 return 0;
1242         case IPC_OLD:
1243             {
1244                 struct semid_ds tbuf_old;
1245
1246                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1247                         return -EFAULT;
1248
1249                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1250                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1251                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1252
1253                 return 0;
1254             }
1255         default:
1256                 return -EINVAL;
1257         }
1258 }
1259
1260 /*
1261  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1262  * to be held in write mode.
1263  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1264  */
1265 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1266                        int cmd, int version, void __user *p)
1267 {
1268         struct sem_array *sma;
1269         int err;
1270         struct semid64_ds semid64;
1271         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1272
1273         if(cmd == IPC_SET) {
1274                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1275                         return -EFAULT;
1276         }
1277
1278         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1279                                       &semid64.sem_perm, 0);
1280         if (IS_ERR(ipcp))
1281                 return PTR_ERR(ipcp);
1282
1283         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1284
1285         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1286         if (err) {
1287                 rcu_read_unlock();
1288                 goto out_unlock;
1289         }
1290
1291         switch(cmd){
1292         case IPC_RMID:
1293                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1294                 freeary(ns, ipcp);
1295                 goto out_up;
1296         case IPC_SET:
1297                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1298                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1299                 if (err)
1300                         goto out_unlock;
1301                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1302                 break;
1303         default:
1304                 rcu_read_unlock();
1305                 err = -EINVAL;
1306                 goto out_up;
1307         }
1308
1309 out_unlock:
1310         sem_unlock(sma, -1);
1311 out_up:
1312         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1313         return err;
1314 }
1315
1316 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1317 {
1318         int version;
1319         struct ipc_namespace *ns;
1320         void __user *p = (void __user *)arg;
1321
1322         if (semid < 0)
1323                 return -EINVAL;
1324
1325         version = ipc_parse_version(&cmd);
1326         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1327
1328         switch(cmd) {
1329         case IPC_INFO:
1330         case SEM_INFO:
1331         case IPC_STAT:
1332         case SEM_STAT:
1333                 return semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, p);
1334         case GETALL:
1335         case GETVAL:
1336         case GETPID:
1337         case GETNCNT:
1338         case GETZCNT:
1339         case SETALL:
1340                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1341         case SETVAL:
1342                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1343         case IPC_RMID:
1344         case IPC_SET:
1345                 return semctl_down(ns, semid, cmd, version, p);
1346         default:
1347                 return -EINVAL;
1348         }
1349 }
1350
1351 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1352  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1353  * and current is THE ONE
1354  *
1355  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1356  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1357  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1358  * at exit time.
1359  *
1360  * This can block, so callers must hold no locks.
1361  */
1362 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1363 {
1364         struct sem_undo_list *undo_list;
1365
1366         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1367         if (!undo_list) {
1368                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1369                 if (undo_list == NULL)
1370                         return -ENOMEM;
1371                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1372                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1373                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1374
1375                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1376         }
1377         *undo_listp = undo_list;
1378         return 0;
1379 }
1380
1381 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1382 {
1383         struct sem_undo *un;
1384
1385         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1386                 if (un->semid == semid)
1387                         return un;
1388         }
1389         return NULL;
1390 }
1391
1392 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1393 {
1394         struct sem_undo *un;
1395
1396         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1397
1398         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1399         if (un) {
1400                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1401                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1402         }
1403         return un;
1404 }
1405
1406 /**
1407  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1408  * @ns: namespace
1409  * @semid: semaphore array id
1410  *
1411  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1412  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1413  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1414  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1415  * performs a rcu_read_lock().
1416  */
1417 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1418 {
1419         struct sem_array *sma;
1420         struct sem_undo_list *ulp;
1421         struct sem_undo *un, *new;
1422         int nsems, error;
1423
1424         error = get_undo_list(&ulp);
1425         if (error)
1426                 return ERR_PTR(error);
1427
1428         rcu_read_lock();
1429         spin_lock(&ulp->lock);
1430         un = lookup_undo(ulp, semid);
1431         spin_unlock(&ulp->lock);
1432         if (likely(un!=NULL))
1433                 goto out;
1434
1435         /* no undo structure around - allocate one. */
1436         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1437         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1438         if (IS_ERR(sma)) {
1439                 rcu_read_unlock();
1440                 return ERR_CAST(sma);
1441         }
1442
1443         nsems = sma->sem_nsems;
1444         if (!ipc_rcu_getref(sma)) {
1445                 rcu_read_unlock();
1446                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1447                 goto out;
1448         }
1449         rcu_read_unlock();
1450
1451         /* step 2: allocate new undo structure */
1452         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1453         if (!new) {
1454                 sem_putref(sma);
1455                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1456         }
1457
1458         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1459         sem_lock_and_putref(sma);
1460         if (sma->sem_perm.deleted) {
1461                 sem_unlock(sma, -1);
1462                 kfree(new);
1463                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1464                 goto out;
1465         }
1466         spin_lock(&ulp->lock);
1467
1468         /*
1469          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1470          */
1471         un = lookup_undo(ulp, semid);
1472         if (un) {
1473                 kfree(new);
1474                 goto success;
1475         }
1476         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1477         new->semadj = (short *) &new[1];
1478         new->ulp = ulp;
1479         new->semid = semid;
1480         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1481         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1482         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1483         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1484         un = new;
1485
1486 success:
1487         spin_unlock(&ulp->lock);
1488         rcu_read_lock();
1489         sem_unlock(sma, -1);
1490 out:
1491         return un;
1492 }
1493
1494
1495 /**
1496  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1497  * @q: Pointer to queue structure
1498  *
1499  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1500  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1501  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1502  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1503  * the requested semaphores.
1504  *
1505  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1506  */
1507 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1508 {
1509         int error;
1510
1511         error = q->status;
1512         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1513                 cpu_relax();
1514                 error = q->status;
1515         }
1516
1517         return error;
1518 }
1519
1520
1521 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1522                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1523 {
1524         int error = -EINVAL;
1525         struct sem_array *sma;
1526         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1527         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1528         struct sem_undo *un;
1529         int undos = 0, alter = 0, max, locknum;
1530         struct sem_queue queue;
1531         unsigned long jiffies_left = 0;
1532         struct ipc_namespace *ns;
1533         struct list_head tasks;
1534
1535         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1536
1537         if (nsops < 1 || semid < 0)
1538                 return -EINVAL;
1539         if (nsops > ns->sc_semopm)
1540                 return -E2BIG;
1541         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1542                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1543                 if(sops==NULL)
1544                         return -ENOMEM;
1545         }
1546         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1547                 error=-EFAULT;
1548                 goto out_free;
1549         }
1550         if (timeout) {
1551                 struct timespec _timeout;
1552                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1553                         error = -EFAULT;
1554                         goto out_free;
1555                 }
1556                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1557                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1558                         error = -EINVAL;
1559                         goto out_free;
1560                 }
1561                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1562         }
1563         max = 0;
1564         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1565                 if (sop->sem_num >= max)
1566                         max = sop->sem_num;
1567                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1568                         undos = 1;
1569                 if (sop->sem_op != 0)
1570                         alter = 1;
1571         }
1572
1573         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1574
1575         if (undos) {
1576                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1577                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1578                 if (IS_ERR(un)) {
1579                         error = PTR_ERR(un);
1580                         goto out_free;
1581                 }
1582         } else {
1583                 un = NULL;
1584                 rcu_read_lock();
1585         }
1586
1587         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1588         if (IS_ERR(sma)) {
1589                 rcu_read_unlock();
1590                 error = PTR_ERR(sma);
1591                 goto out_free;
1592         }
1593
1594         error = -EFBIG;
1595         if (max >= sma->sem_nsems) {
1596                 rcu_read_unlock();
1597                 goto out_wakeup;
1598         }
1599
1600         error = -EACCES;
1601         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1602                 rcu_read_unlock();
1603                 goto out_wakeup;
1604         }
1605
1606         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1607         if (error) {
1608                 rcu_read_unlock();
1609                 goto out_wakeup;
1610         }
1611
1612         /*
1613          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1614          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1615          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1616          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1617          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1618          */
1619         error = -EIDRM;
1620         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1621         if (un && un->semid == -1)
1622                 goto out_unlock_free;
1623
1624         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1625         if (error <= 0) {
1626                 if (alter && error == 0)
1627                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1628
1629                 goto out_unlock_free;
1630         }
1631
1632         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1633          * task into the pending queue and go to sleep.
1634          */
1635
1636         queue.sops = sops;
1637         queue.nsops = nsops;
1638         queue.undo = un;
1639         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1640         queue.alter = alter;
1641
1642         if (nsops == 1) {
1643                 struct sem *curr;
1644                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1645
1646                 if (alter)
1647                         list_add_tail(&queue.list, &curr->sem_pending);
1648                 else
1649                         list_add(&queue.list, &curr->sem_pending);
1650         } else {
1651                 if (alter)
1652                         list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1653                 else
1654                         list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1655                 sma->complex_count++;
1656         }
1657
1658         queue.status = -EINTR;
1659         queue.sleeper = current;
1660
1661 sleep_again:
1662         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1663         sem_unlock(sma, locknum);
1664
1665         if (timeout)
1666                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1667         else
1668                 schedule();
1669
1670         error = get_queue_result(&queue);
1671
1672         if (error != -EINTR) {
1673                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1674                  * resources.
1675                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1676                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1677                  * speculatively read in user space stale data that was
1678                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1679                  */
1680                 smp_mb();
1681
1682                 goto out_free;
1683         }
1684
1685         sma = sem_obtain_lock(ns, semid, sops, nsops, &locknum);
1686
1687         /*
1688          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1689          */
1690         error = get_queue_result(&queue);
1691
1692         /*
1693          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1694          */
1695         if (IS_ERR(sma)) {
1696                 goto out_free;
1697         }
1698
1699
1700         /*
1701          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1702          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1703          */
1704
1705         if (error != -EINTR) {
1706                 goto out_unlock_free;
1707         }
1708
1709         /*
1710          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1711          */
1712         if (timeout && jiffies_left == 0)
1713                 error = -EAGAIN;
1714
1715         /*
1716          * If the wakeup was spurious, just retry
1717          */
1718         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1719                 goto sleep_again;
1720
1721         unlink_queue(sma, &queue);
1722
1723 out_unlock_free:
1724         sem_unlock(sma, locknum);
1725 out_wakeup:
1726         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1727 out_free:
1728         if(sops != fast_sops)
1729                 kfree(sops);
1730         return error;
1731 }
1732
1733 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1734                 unsigned, nsops)
1735 {
1736         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1737 }
1738
1739 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1740  * parent and child tasks.
1741  */
1742
1743 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1744 {
1745         struct sem_undo_list *undo_list;
1746         int error;
1747
1748         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1749                 error = get_undo_list(&undo_list);
1750                 if (error)
1751                         return error;
1752                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1753                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1754         } else
1755                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1756
1757         return 0;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1762  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1763  * so some of them may be out of date.
1764  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1765  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1766  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1767  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1768  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1769  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1770  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1771  */
1772 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1773 {
1774         struct sem_undo_list *ulp;
1775
1776         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1777         if (!ulp)
1778                 return;
1779         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1780
1781         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1782                 return;
1783
1784         for (;;) {
1785                 struct sem_array *sma;
1786                 struct sem_undo *un;
1787                 struct list_head tasks;
1788                 int semid, i;
1789
1790                 rcu_read_lock();
1791                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1792                                     struct sem_undo, list_proc);
1793                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1794                         semid = -1;
1795                  else
1796                         semid = un->semid;
1797
1798                 if (semid == -1) {
1799                         rcu_read_unlock();
1800                         break;
1801                 }
1802
1803                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1804                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1805                 if (IS_ERR(sma)) {
1806                         rcu_read_unlock();
1807                         continue;
1808                 }
1809
1810                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1811                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1812                 if (un == NULL) {
1813                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1814                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1815                          */
1816                         sem_unlock(sma, -1);
1817                         continue;
1818                 }
1819
1820                 /* remove un from the linked lists */
1821                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1822                 list_del(&un->list_id);
1823
1824                 spin_lock(&ulp->lock);
1825                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1826                 spin_unlock(&ulp->lock);
1827
1828                 /* perform adjustments registered in un */
1829                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1830                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1831                         if (un->semadj[i]) {
1832                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1833                                 /*
1834                                  * Range checks of the new semaphore value,
1835                                  * not defined by sus:
1836                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1837                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1838                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1839                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1840                                  *
1841                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1842                                  * and at SEMVMX.
1843                                  *
1844                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1845                                  */
1846                                 if (semaphore->semval < 0)
1847                                         semaphore->semval = 0;
1848                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1849                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1850                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1851                         }
1852                 }
1853                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1854                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1855                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
1856                 sem_unlock(sma, -1);
1857                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1858
1859                 kfree_rcu(un, rcu);
1860         }
1861         kfree(ulp);
1862 }
1863
1864 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1865 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1866 {
1867         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1868         struct sem_array *sma = it;
1869
1870         return seq_printf(s,
1871                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1872                           sma->sem_perm.key,
1873                           sma->sem_perm.id,
1874                           sma->sem_perm.mode,
1875                           sma->sem_nsems,
1876                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
1877                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
1878                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
1879                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
1880                           sma->sem_otime,
1881                           sma->sem_ctime);
1882 }
1883 #endif