ipc/sem.c

   1 /*
   2  * linux/ipc/sem.c
   3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
   4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
   5  *
   6  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
   7  *
   8  * SMP-threaded, sysctl's added
   9  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  10  * Enforced range limit on SEM_UNDO
  11  * (c) 2001 Red Hat Inc
  12  * Lockless wakeup
  13  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  14  * Further wakeup optimizations, documentation
  15  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  16  *
  17  * support for audit of ipc object properties and permission changes
  18  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
  19  *
  20  * namespaces support
  21  * OpenVZ, SWsoft Inc.
  22  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
  23  *
  24  * Implementation notes: (May 2010)
  25  * This file implements System V semaphores.
  26  *
  27  * User space visible behavior:
  28  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
  29  *   protection)
  30  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
  31  *   one semop() are handled.
  32  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
  33  *   SETALL calls.
  34  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
  35  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
  36  * - namespace are supported.
  37  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
  38  *   to /proc/sys/kernel/sem.
  39  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
  40  *
  41  * Internals:
  42  * - scalability:
  43  *   - all global variables are read-mostly.
  44  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
  45  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
  46  *     the per-semaphore array structure.
  47  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
  48  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
  49  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
  50  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semncnt() and
  51  *   count_semzcnt()
  52  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
  53  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
  54  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
  55  *   (see update_queue())
  56  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
  57  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare(),
  58  *   wake_up_sem_queue_do())
  59  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
  60  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
  61  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
  62  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
  63  * - The synchronizations between wake-ups due to a timeout/signal and a
  64  *   wake-up due to a completed semaphore operation is achieved by using an
  65  *   intermediate state (IN_WAKEUP).
  66  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
  67  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
  68  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
  69  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
  70  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
  71  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
  72  *   ordering without always scanning all pending operations.
  73  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
  74  */
  75
  76 #include <linux/slab.h>
  77 #include <linux/spinlock.h>
  78 #include <linux/init.h>
  79 #include <linux/proc_fs.h>
  80 #include <linux/time.h>
  81 #include <linux/security.h>
  82 #include <linux/syscalls.h>
  83 #include <linux/audit.h>
  84 #include <linux/capability.h>
  85 #include <linux/seq_file.h>
  86 #include <linux/rwsem.h>
  87 #include <linux/nsproxy.h>
  88 #include <linux/ipc_namespace.h>
  89
  90 #include <asm/uaccess.h>
  91 #include "util.h"
  92
  93 /* One semaphore structure for each semaphore in the system. */
  94 struct sem {
  95         int     semval;         /* current value */
  96         int     sempid;         /* pid of last operation */
  97         struct list_head sem_pending; /* pending single-sop operations */
  98 };
  99
 100 /* One queue for each sleeping process in the system. */
 101 struct sem_queue {
 102         struct list_head        simple_list; /* queue of pending operations */
 103         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
 104         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
 105         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
 106         int                     pid;     /* process id of requesting process */
 107         int                     status;  /* completion status of operation */
 108         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
 109         int                     nsops;   /* number of operations */
 110         int                     alter;   /* does *sops alter the array? */
 111 };
 112
 113 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
 114  * when the process exits.
 115  */
 116 struct sem_undo {
 117         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
 118                                                  * all undos from one process
 119                                                  * rcu protected */
 120         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
 121         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
 122         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
 123                                                  * all undos for one array */
 124         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
 125         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
 126                                                 /* one per semaphore */
 127 };
 128
 129 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
 130  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
 131  */
 132 struct sem_undo_list {
 133         atomic_t                refcnt;
 134         spinlock_t              lock;
 135         struct list_head        list_proc;
 136 };
 137
 138
 139 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
 140
 141 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
 142 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
 143
 144 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
 145 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
 146 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 147 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
 148 #endif
 149
 150 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 151 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 152
 153 /*
 154  * linked list protection:
 155  *      sem_undo.id_next,
 156  *      sem_array.sem_pending{,last},
 157  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 158  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 159  *
 160  */
 161
 162 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
 163 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
 164 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
 165 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
 166
 167 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
 168 {
 169         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
 170         ns->sc_semmns = SEMMNS;
 171         ns->sc_semopm = SEMOPM;
 172         ns->sc_semmni = SEMMNI;
 173         ns->used_sems = 0;
 174         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
 175 }
 176
 177 #ifdef CONFIG_IPC_NS
 178 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
 179 {
 180         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
 181         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
 182 }
 183 #endif
 184
 185 void __init sem_init (void)
 186 {
 187         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
 188         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 189                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 190                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
 195  * is not held.
 196  */
 197 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
 198 {
 199         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
 200
 201         if (IS_ERR(ipcp))
 202                 return (struct sem_array *)ipcp;
 203
 204         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 205 }
 206
 207 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
 208                                                 int id)
 209 {
 210         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
 211
 212         if (IS_ERR(ipcp))
 213                 return (struct sem_array *)ipcp;
 214
 215         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 216 }
 217
 218 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
 219 {
 220         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 221         ipc_rcu_putref(sma);
 222 }
 223
 224 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
 225 {
 226         ipc_rcu_getref(sma);
 227         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 228 }
 229
 230 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
 231 {
 232         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 233         ipc_rcu_putref(sma);
 234         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 235 }
 236
 237 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
 238 {
 239         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Lockless wakeup algorithm:
 244  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 245  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 246  * - wakeup is performed by
 247  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 248  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 249  *        This is the notification for the blocked thread that a
 250  *        result value is imminent.
 251  *      * call wake_up_process
 252  *      * set queue.status to the final value.
 253  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 254  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 255  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 256  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 257  *        performing any operation on the sem array.
 258  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 259  *
 260  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 261  * races:
 262  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 263  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 264  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 265  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 266  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 267  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 268  *   process could return from semtimedop and die by calling
 269  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 270  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 271  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 272  *
 273  */
 274 #define IN_WAKEUP       1
 275
 276 /**
 277  * newary - Create a new semaphore set
 278  * @ns: namespace
 279  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
 280  *
 281  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
 282  */
 283
 284 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
 285 {
 286         int id;
 287         int retval;
 288         struct sem_array *sma;
 289         int size;
 290         key_t key = params->key;
 291         int nsems = params->u.nsems;
 292         int semflg = params->flg;
 293         int i;
 294
 295         if (!nsems)
 296                 return -EINVAL;
 297         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
 298                 return -ENOSPC;
 299
 300         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 301         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 302         if (!sma) {
 303                 return -ENOMEM;
 304         }
 305         memset (sma, 0, size);
 306
 307         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 308         sma->sem_perm.key = key;
 309
 310         sma->sem_perm.security = NULL;
 311         retval = security_sem_alloc(sma);
 312         if (retval) {
 313                 ipc_rcu_putref(sma);
 314                 return retval;
 315         }
 316
 317         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
 318         if (id < 0) {
 319                 security_sem_free(sma);
 320                 ipc_rcu_putref(sma);
 321                 return id;
 322         }
 323         ns->used_sems += nsems;
 324
 325         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 326
 327         for (i = 0; i < nsems; i++)
 328                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].sem_pending);
 329
 330         sma->complex_count = 0;
 331         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
 332         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
 333         sma->sem_nsems = nsems;
 334         sma->sem_ctime = get_seconds();
 335         sem_unlock(sma);
 336
 337         return sma->sem_perm.id;
 338 }
 339
 340
 341 /*
 342  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 343  */
 344 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
 345 {
 346         struct sem_array *sma;
 347
 348         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 349         return security_sem_associate(sma, semflg);
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 354  */
 355 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
 356                                 struct ipc_params *params)
 357 {
 358         struct sem_array *sma;
 359
 360         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 361         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
 362                 return -EINVAL;
 363
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
 368 {
 369         struct ipc_namespace *ns;
 370         struct ipc_ops sem_ops;
 371         struct ipc_params sem_params;
 372
 373         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 374
 375         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
 376                 return -EINVAL;
 377
 378         sem_ops.getnew = newary;
 379         sem_ops.associate = sem_security;
 380         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
 381
 382         sem_params.key = key;
 383         sem_params.flg = semflg;
 384         sem_params.u.nsems = nsems;
 385
 386         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
 387 }
 388
 389 /*
 390  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 391  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 392  */
 393
 394 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 395                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 396 {
 397         int result, sem_op;
 398         struct sembuf *sop;
 399         struct sem * curr;
 400
 401         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 402                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 403                 sem_op = sop->sem_op;
 404                 result = curr->semval;
 405
 406                 if (!sem_op && result)
 407                         goto would_block;
 408
 409                 result += sem_op;
 410                 if (result < 0)
 411                         goto would_block;
 412                 if (result > SEMVMX)
 413                         goto out_of_range;
 414                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 415                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 416                         /*
 417                          *      Exceeding the undo range is an error.
 418                          */
 419                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 420                                 goto out_of_range;
 421                 }
 422                 curr->semval = result;
 423         }
 424
 425         sop--;
 426         while (sop >= sops) {
 427                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 428                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 429                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 430                 sop--;
 431         }
 432
 433         return 0;
 434
 435 out_of_range:
 436         result = -ERANGE;
 437         goto undo;
 438
 439 would_block:
 440         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 441                 result = -EAGAIN;
 442         else
 443                 result = 1;
 444
 445 undo:
 446         sop--;
 447         while (sop >= sops) {
 448                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 449                 sop--;
 450         }
 451
 452         return result;
 453 }
 454
 455 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
 456  * @q: queue entry that must be signaled
 457  * @error: Error value for the signal
 458  *
 459  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
 460  */
 461 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
 462                                 struct sem_queue *q, int error)
 463 {
 464         if (list_empty(pt)) {
 465                 /*
 466                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
 467                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
 468                  */
 469                 preempt_disable();
 470         }
 471         q->status = IN_WAKEUP;
 472         q->pid = error;
 473
 474         list_add_tail(&q->simple_list, pt);
 475 }
 476
 477 /**
 478  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
 479  * @pt: list of tasks to be woken up
 480  *
 481  * Do the actual wake-up.
 482  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
 483  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
 484  * status is set to the actual return code.
 485  */
 486 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
 487 {
 488         struct sem_queue *q, *t;
 489         int did_something;
 490
 491         did_something = !list_empty(pt);
 492         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, simple_list) {
 493                 wake_up_process(q->sleeper);
 494                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
 495                 smp_wmb();
 496                 q->status = q->pid;
 497         }
 498         if (did_something)
 499                 preempt_enable();
 500 }
 501
 502 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 503 {
 504         list_del(&q->list);
 505         if (q->nsops == 1)
 506                 list_del(&q->simple_list);
 507         else
 508                 sma->complex_count--;
 509 }
 510
 511 /** check_restart(sma, q)
 512  * @sma: semaphore array
 513  * @q: the operation that just completed
 514  *
 515  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
 516  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
 517  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
 518  * was completed.
 519  */
 520 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 521 {
 522         struct sem *curr;
 523         struct sem_queue *h;
 524
 525         /* if the operation didn't modify the array, then no restart */
 526         if (q->alter == 0)
 527                 return 0;
 528
 529         /* pending complex operations are too difficult to analyse */
 530         if (sma->complex_count)
 531                 return 1;
 532
 533         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
 534         if (q->nsops > 1)
 535                 return 1;
 536
 537         curr = sma->sem_base + q->sops[0].sem_num;
 538
 539         /* No-one waits on this queue */
 540         if (list_empty(&curr->sem_pending))
 541                 return 0;
 542
 543         /* the new semaphore value */
 544         if (curr->semval) {
 545                 /* It is impossible that someone waits for the new value:
 546                  * - q is a previously sleeping simple operation that
 547                  *   altered the array. It must be a decrement, because
 548                  *   simple increments never sleep.
 549                  * - The value is not 0, thus wait-for-zero won't proceed.
 550                  * - If there are older (higher priority) decrements
 551                  *   in the queue, then they have observed the original
 552                  *   semval value and couldn't proceed. The operation
 553                  *   decremented to value - thus they won't proceed either.
 554                  */
 555                 BUG_ON(q->sops[0].sem_op >= 0);
 556                 return 0;
 557         }
 558         /*
 559          * semval is 0. Check if there are wait-for-zero semops.
 560          * They must be the first entries in the per-semaphore simple queue
 561          */
 562         h = list_first_entry(&curr->sem_pending, struct sem_queue, simple_list);
 563         BUG_ON(h->nsops != 1);
 564         BUG_ON(h->sops[0].sem_num != q->sops[0].sem_num);
 565
 566         /* Yes, there is a wait-for-zero semop. Restart */
 567         if (h->sops[0].sem_op == 0)
 568                 return 1;
 569
 570         /* Again - no-one is waiting for the new value. */
 571         return 0;
 572 }
 573
 574
 575 /**
 576  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
 577  * @sma: semaphore array.
 578  * @semnum: semaphore that was modified.
 579  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
 580  *
 581  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
 582  * was modified. If multiple semaphore were modified, then @semnum
 583  * must be set to -1.
 584  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
 585  * is stored in q->pid.
 586  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
 587  */
 588 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
 589 {
 590         struct sem_queue *q;
 591         struct list_head *walk;
 592         struct list_head *pending_list;
 593         int offset;
 594         int semop_completed = 0;
 595
 596         /* if there are complex operations around, then knowing the semaphore
 597          * that was modified doesn't help us. Assume that multiple semaphores
 598          * were modified.
 599          */
 600         if (sma->complex_count)
 601                 semnum = -1;
 602
 603         if (semnum == -1) {
 604                 pending_list = &sma->sem_pending;
 605                 offset = offsetof(struct sem_queue, list);
 606         } else {
 607                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].sem_pending;
 608                 offset = offsetof(struct sem_queue, simple_list);
 609         }
 610
 611 again:
 612         walk = pending_list->next;
 613         while (walk != pending_list) {
 614                 int error, restart;
 615
 616                 q = (struct sem_queue *)((char *)walk - offset);
 617                 walk = walk->next;
 618
 619                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
 620                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
 621                  * necessary to scan the "alter" entries: simple increments
 622                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
 623                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
 624                  * cannot be successful if the value is already 0.
 625                  */
 626                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0 &&
 627                                 q->alter)
 628                         break;
 629
 630                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 631                                          q->undo, q->pid);
 632
 633                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 634                 if (error > 0)
 635                         continue;
 636
 637                 unlink_queue(sma, q);
 638
 639                 if (error) {
 640                         restart = 0;
 641                 } else {
 642                         semop_completed = 1;
 643                         restart = check_restart(sma, q);
 644                 }
 645
 646                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
 647                 if (restart)
 648                         goto again;
 649         }
 650         return semop_completed;
 651 }
 652
 653 /**
 654  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
 655  * @sma: semaphore array
 656  * @sops: operations that were performed
 657  * @nsops: number of operations
 658  * @otime: force setting otime
 659  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
 660  *
 661  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
 662  * actual changes that were performed on the semaphore array.
 663  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
 664  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
 665  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
 666  */
 667 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
 668                         int otime, struct list_head *pt)
 669 {
 670         int i;
 671
 672         if (sma->complex_count || sops == NULL) {
 673                 if (update_queue(sma, -1, pt))
 674                         otime = 1;
 675                 goto done;
 676         }
 677
 678         for (i = 0; i < nsops; i++) {
 679                 if (sops[i].sem_op > 0 ||
 680                         (sops[i].sem_op < 0 &&
 681                                 sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
 682                         if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
 683                                 otime = 1;
 684         }
 685 done:
 686         if (otime)
 687                 sma->sem_otime = get_seconds();
 688 }
 689
 690
 691 /* The following counts are associated to each semaphore:
 692  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 693  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 694  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 695  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 696  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 697  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 698  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 699  */
 700 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 701 {
 702         int semncnt;
 703         struct sem_queue * q;
 704
 705         semncnt = 0;
 706         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 707                 struct sembuf * sops = q->sops;
 708                 int nsops = q->nsops;
 709                 int i;
 710                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 711                         if (sops[i].sem_num == semnum
 712                             && (sops[i].sem_op < 0)
 713                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 714                                 semncnt++;
 715         }
 716         return semncnt;
 717 }
 718
 719 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 720 {
 721         int semzcnt;
 722         struct sem_queue * q;
 723
 724         semzcnt = 0;
 725         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 726                 struct sembuf * sops = q->sops;
 727                 int nsops = q->nsops;
 728                 int i;
 729                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 730                         if (sops[i].sem_num == semnum
 731                             && (sops[i].sem_op == 0)
 732                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 733                                 semzcnt++;
 734         }
 735         return semzcnt;
 736 }
 737
 738 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
 739  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
 740  * remains locked on exit.
 741  */
 742 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
 743 {
 744         struct sem_undo *un, *tu;
 745         struct sem_queue *q, *tq;
 746         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 747         struct list_head tasks;
 748
 749         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
 750         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 751         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
 752                 list_del(&un->list_id);
 753                 spin_lock(&un->ulp->lock);
 754                 un->semid = -1;
 755                 list_del_rcu(&un->list_proc);
 756                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
 757                 kfree_rcu(un, rcu);
 758         }
 759
 760         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 761         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 762         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
 763                 unlink_queue(sma, q);
 764                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
 765         }
 766
 767         /* Remove the semaphore set from the IDR */
 768         sem_rmid(ns, sma);
 769         sem_unlock(sma);
 770
 771         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 772         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
 773         security_sem_free(sma);
 774         ipc_rcu_putref(sma);
 775 }
 776
 777 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 778 {
 779         switch(version) {
 780         case IPC_64:
 781                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 782         case IPC_OLD:
 783             {
 784                 struct semid_ds out;
 785
 786                 memset(&out, 0, sizeof(out));
 787
 788                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 789
 790                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 791                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 792                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 793
 794                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 795             }
 796         default:
 797                 return -EINVAL;
 798         }
 799 }
 800
 801 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 802                          int cmd, int version, void __user *p)
 803 {
 804         int err;
 805         struct sem_array *sma;
 806
 807         switch(cmd) {
 808         case IPC_INFO:
 809         case SEM_INFO:
 810         {
 811                 struct seminfo seminfo;
 812                 int max_id;
 813
 814                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 815                 if (err)
 816                         return err;
 817
 818                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 819                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
 820                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
 821                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
 822                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
 823                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 824                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 825                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 826                 seminfo.semume = SEMUME;
 827                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 828                 if (cmd == SEM_INFO) {
 829                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
 830                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
 831                 } else {
 832                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 833                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 834                 }
 835                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
 836                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 837                 if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 838                         return -EFAULT;
 839                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 840         }
 841         case IPC_STAT:
 842         case SEM_STAT:
 843         {
 844                 struct semid64_ds tbuf;
 845                 int id;
 846
 847                 if (cmd == SEM_STAT) {
 848                         sma = sem_lock(ns, semid);
 849                         if (IS_ERR(sma))
 850                                 return PTR_ERR(sma);
 851                         id = sma->sem_perm.id;
 852                 } else {
 853                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 854                         if (IS_ERR(sma))
 855                                 return PTR_ERR(sma);
 856                         id = 0;
 857                 }
 858
 859                 err = -EACCES;
 860                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
 861                         goto out_unlock;
 862
 863                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 864                 if (err)
 865                         goto out_unlock;
 866
 867                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
 868
 869                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 870                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 871                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 872                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 873                 sem_unlock(sma);
 874                 if (copy_semid_to_user(p, &tbuf, version))
 875                         return -EFAULT;
 876                 return id;
 877         }
 878         default:
 879                 return -EINVAL;
 880         }
 881 out_unlock:
 882         sem_unlock(sma);
 883         return err;
 884 }
 885
 886 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 887                 unsigned long arg)
 888 {
 889         struct sem_undo *un;
 890         struct sem_array *sma;
 891         struct sem* curr;
 892         int err;
 893         int nsems;
 894         struct list_head tasks;
 895         int val;
 896 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
 897         /* big-endian 64bit */
 898         val = arg >> 32;
 899 #else
 900         /* 32bit or little-endian 64bit */
 901         val = arg;
 902 #endif
 903
 904         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 905         if (IS_ERR(sma))
 906                 return PTR_ERR(sma);
 907
 908         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 909         nsems = sma->sem_nsems;
 910
 911         err = -EACCES;
 912         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO))
 913                 goto out_unlock;
 914
 915         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
 916         if (err)
 917                 goto out_unlock;
 918
 919         err = -EINVAL;
 920         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
 921                 goto out_unlock;
 922
 923         curr = &sma->sem_base[semnum];
 924
 925         err = -ERANGE;
 926         if (val > SEMVMX || val < 0)
 927                 goto out_unlock;
 928
 929         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 930         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
 931                 un->semadj[semnum] = 0;
 932
 933         curr->semval = val;
 934         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
 935         sma->sem_ctime = get_seconds();
 936         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 937         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
 938         err = 0;
 939 out_unlock:
 940         sem_unlock(sma);
 941         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 942         return err;
 943 }
 944
 945 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 946                 int cmd, void __user *p)
 947 {
 948         struct sem_array *sma;
 949         struct sem* curr;
 950         int err;
 951         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
 952         ushort* sem_io = fast_sem_io;
 953         int nsems;
 954         struct list_head tasks;
 955
 956         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 957         if (IS_ERR(sma))
 958                 return PTR_ERR(sma);
 959
 960         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 961         nsems = sma->sem_nsems;
 962
 963         err = -EACCES;
 964         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm,
 965                         cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO))
 966                 goto out_unlock;
 967
 968         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 969         if (err)
 970                 goto out_unlock;
 971
 972         err = -EACCES;
 973         switch (cmd) {
 974         case GETALL:
 975         {
 976                 ushort __user *array = p;
 977                 int i;
 978
 979                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 980                         sem_getref_and_unlock(sma);
 981
 982                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 983                         if(sem_io == NULL) {
 984                                 sem_putref(sma);
 985                                 return -ENOMEM;
 986                         }
 987
 988                         sem_lock_and_putref(sma);
 989                         if (sma->sem_perm.deleted) {
 990                                 sem_unlock(sma);
 991                                 err = -EIDRM;
 992                                 goto out_free;
 993                         }
 994                 }
 995
 996                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
 997                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
 998                 sem_unlock(sma);
 999                 err = 0;
1000                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1001                         err = -EFAULT;
1002                 goto out_free;
1003         }
1004         case SETALL:
1005         {
1006                 int i;
1007                 struct sem_undo *un;
1008
1009                 sem_getref_and_unlock(sma);
1010
1011                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1012                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1013                         if(sem_io == NULL) {
1014                                 sem_putref(sma);
1015                                 return -ENOMEM;
1016                         }
1017                 }
1018
1019                 if (copy_from_user (sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1020                         sem_putref(sma);
1021                         err = -EFAULT;
1022                         goto out_free;
1023                 }
1024
1025                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1026                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1027                                 sem_putref(sma);
1028                                 err = -ERANGE;
1029                                 goto out_free;
1030                         }
1031                 }
1032                 sem_lock_and_putref(sma);
1033                 if (sma->sem_perm.deleted) {
1034                         sem_unlock(sma);
1035                         err = -EIDRM;
1036                         goto out_free;
1037                 }
1038
1039                 for (i = 0; i < nsems; i++)
1040                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
1041
1042                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1043                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1044                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1045                                 un->semadj[i] = 0;
1046                 }
1047                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1048                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1049                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1050                 err = 0;
1051                 goto out_unlock;
1052         }
1053         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1054         }
1055         err = -EINVAL;
1056         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
1057                 goto out_unlock;
1058
1059         curr = &sma->sem_base[semnum];
1060
1061         switch (cmd) {
1062         case GETVAL:
1063                 err = curr->semval;
1064                 goto out_unlock;
1065         case GETPID:
1066                 err = curr->sempid;
1067                 goto out_unlock;
1068         case GETNCNT:
1069                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1070                 goto out_unlock;
1071         case GETZCNT:
1072                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1073                 goto out_unlock;
1074         }
1075 out_unlock:
1076         sem_unlock(sma);
1077         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1078
1079 out_free:
1080         if(sem_io != fast_sem_io)
1081                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1082         return err;
1083 }
1084
1085 static inline unsigned long
1086 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1087 {
1088         switch(version) {
1089         case IPC_64:
1090                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1091                         return -EFAULT;
1092                 return 0;
1093         case IPC_OLD:
1094             {
1095                 struct semid_ds tbuf_old;
1096
1097                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1098                         return -EFAULT;
1099
1100                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1101                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1102                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1103
1104                 return 0;
1105             }
1106         default:
1107                 return -EINVAL;
1108         }
1109 }
1110
1111 /*
1112  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1113  * to be held in write mode.
1114  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1115  */
1116 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1117                        int cmd, int version, void __user *p)
1118 {
1119         struct sem_array *sma;
1120         int err;
1121         struct semid64_ds semid64;
1122         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1123
1124         if(cmd == IPC_SET) {
1125                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1126                         return -EFAULT;
1127         }
1128
1129         ipcp = ipcctl_pre_down(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1130                                &semid64.sem_perm, 0);
1131         if (IS_ERR(ipcp))
1132                 return PTR_ERR(ipcp);
1133
1134         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1135
1136         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1137         if (err)
1138                 goto out_unlock;
1139
1140         switch(cmd){
1141         case IPC_RMID:
1142                 freeary(ns, ipcp);
1143                 goto out_up;
1144         case IPC_SET:
1145                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1146                 if (err)
1147                         goto out_unlock;
1148                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1149                 break;
1150         default:
1151                 err = -EINVAL;
1152         }
1153
1154 out_unlock:
1155         sem_unlock(sma);
1156 out_up:
1157         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1158         return err;
1159 }
1160
1161 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1162 {
1163         int version;
1164         struct ipc_namespace *ns;
1165         void __user *p = (void __user *)arg;
1166
1167         if (semid < 0)
1168                 return -EINVAL;
1169
1170         version = ipc_parse_version(&cmd);
1171         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1172
1173         switch(cmd) {
1174         case IPC_INFO:
1175         case SEM_INFO:
1176         case IPC_STAT:
1177         case SEM_STAT:
1178                 return semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, p);
1179         case GETALL:
1180         case GETVAL:
1181         case GETPID:
1182         case GETNCNT:
1183         case GETZCNT:
1184         case SETALL:
1185                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1186         case SETVAL:
1187                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1188         case IPC_RMID:
1189         case IPC_SET:
1190                 return semctl_down(ns, semid, cmd, version, p);
1191         default:
1192                 return -EINVAL;
1193         }
1194 }
1195
1196 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1197  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1198  * and current is THE ONE
1199  *
1200  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1201  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1202  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1203  * at exit time.
1204  *
1205  * This can block, so callers must hold no locks.
1206  */
1207 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1208 {
1209         struct sem_undo_list *undo_list;
1210
1211         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1212         if (!undo_list) {
1213                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1214                 if (undo_list == NULL)
1215                         return -ENOMEM;
1216                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1217                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1218                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1219
1220                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1221         }
1222         *undo_listp = undo_list;
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1227 {
1228         struct sem_undo *un;
1229
1230         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1231                 if (un->semid == semid)
1232                         return un;
1233         }
1234         return NULL;
1235 }
1236
1237 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1238 {
1239         struct sem_undo *un;
1240
1241         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1242
1243         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1244         if (un) {
1245                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1246                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1247         }
1248         return un;
1249 }
1250
1251 /**
1252  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1253  * @ns: namespace
1254  * @semid: semaphore array id
1255  *
1256  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1257  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1258  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1259  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1260  * performs a rcu_read_lock().
1261  */
1262 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1263 {
1264         struct sem_array *sma;
1265         struct sem_undo_list *ulp;
1266         struct sem_undo *un, *new;
1267         int nsems;
1268         int error;
1269
1270         error = get_undo_list(&ulp);
1271         if (error)
1272                 return ERR_PTR(error);
1273
1274         rcu_read_lock();
1275         spin_lock(&ulp->lock);
1276         un = lookup_undo(ulp, semid);
1277         spin_unlock(&ulp->lock);
1278         if (likely(un!=NULL))
1279                 goto out;
1280         rcu_read_unlock();
1281
1282         /* no undo structure around - allocate one. */
1283         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1284         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1285         if (IS_ERR(sma))
1286                 return ERR_CAST(sma);
1287
1288         nsems = sma->sem_nsems;
1289         sem_getref_and_unlock(sma);
1290
1291         /* step 2: allocate new undo structure */
1292         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1293         if (!new) {
1294                 sem_putref(sma);
1295                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1296         }
1297
1298         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1299         sem_lock_and_putref(sma);
1300         if (sma->sem_perm.deleted) {
1301                 sem_unlock(sma);
1302                 kfree(new);
1303                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1304                 goto out;
1305         }
1306         spin_lock(&ulp->lock);
1307
1308         /*
1309          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1310          */
1311         un = lookup_undo(ulp, semid);
1312         if (un) {
1313                 kfree(new);
1314                 goto success;
1315         }
1316         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1317         new->semadj = (short *) &new[1];
1318         new->ulp = ulp;
1319         new->semid = semid;
1320         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1321         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1322         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1323         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1324         un = new;
1325
1326 success:
1327         spin_unlock(&ulp->lock);
1328         rcu_read_lock();
1329         sem_unlock(sma);
1330 out:
1331         return un;
1332 }
1333
1334
1335 /**
1336  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1337  * @q: Pointer to queue structure
1338  *
1339  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1340  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1341  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1342  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1343  * the requested semaphores.
1344  *
1345  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1346  */
1347 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1348 {
1349         int error;
1350
1351         error = q->status;
1352         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1353                 cpu_relax();
1354                 error = q->status;
1355         }
1356
1357         return error;
1358 }
1359
1360
1361 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1362                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1363 {
1364         int error = -EINVAL;
1365         struct sem_array *sma;
1366         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1367         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1368         struct sem_undo *un;
1369         int undos = 0, alter = 0, max;
1370         struct sem_queue queue;
1371         unsigned long jiffies_left = 0;
1372         struct ipc_namespace *ns;
1373         struct list_head tasks;
1374
1375         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1376
1377         if (nsops < 1 || semid < 0)
1378                 return -EINVAL;
1379         if (nsops > ns->sc_semopm)
1380                 return -E2BIG;
1381         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1382                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1383                 if(sops==NULL)
1384                         return -ENOMEM;
1385         }
1386         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1387                 error=-EFAULT;
1388                 goto out_free;
1389         }
1390         if (timeout) {
1391                 struct timespec _timeout;
1392                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1393                         error = -EFAULT;
1394                         goto out_free;
1395                 }
1396                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1397                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1398                         error = -EINVAL;
1399                         goto out_free;
1400                 }
1401                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1402         }
1403         max = 0;
1404         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1405                 if (sop->sem_num >= max)
1406                         max = sop->sem_num;
1407                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1408                         undos = 1;
1409                 if (sop->sem_op != 0)
1410                         alter = 1;
1411         }
1412
1413         if (undos) {
1414                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1415                 if (IS_ERR(un)) {
1416                         error = PTR_ERR(un);
1417                         goto out_free;
1418                 }
1419         } else
1420                 un = NULL;
1421
1422         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1423
1424         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1425         if (IS_ERR(sma)) {
1426                 if (un)
1427                         rcu_read_unlock();
1428                 error = PTR_ERR(sma);
1429                 goto out_free;
1430         }
1431
1432         /*
1433          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1434          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1435          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1436          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1437          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1438          */
1439         error = -EIDRM;
1440         if (un) {
1441                 if (un->semid == -1) {
1442                         rcu_read_unlock();
1443                         goto out_unlock_free;
1444                 } else {
1445                         /*
1446                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1447                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1448                          *   impossible.
1449                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1450                          *   current (or a dead task).
1451                          */
1452
1453                         rcu_read_unlock();
1454                 }
1455         }
1456
1457         error = -EFBIG;
1458         if (max >= sma->sem_nsems)
1459                 goto out_unlock_free;
1460
1461         error = -EACCES;
1462         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1463                 goto out_unlock_free;
1464
1465         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1466         if (error)
1467                 goto out_unlock_free;
1468
1469         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1470         if (error <= 0) {
1471                 if (alter && error == 0)
1472                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1473
1474                 goto out_unlock_free;
1475         }
1476
1477         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1478          * task into the pending queue and go to sleep.
1479          */
1480
1481         queue.sops = sops;
1482         queue.nsops = nsops;
1483         queue.undo = un;
1484         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1485         queue.alter = alter;
1486         if (alter)
1487                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1488         else
1489                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1490
1491         if (nsops == 1) {
1492                 struct sem *curr;
1493                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1494
1495                 if (alter)
1496                         list_add_tail(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1497                 else
1498                         list_add(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1499         } else {
1500                 INIT_LIST_HEAD(&queue.simple_list);
1501                 sma->complex_count++;
1502         }
1503
1504         queue.status = -EINTR;
1505         queue.sleeper = current;
1506
1507 sleep_again:
1508         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1509         sem_unlock(sma);
1510
1511         if (timeout)
1512                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1513         else
1514                 schedule();
1515
1516         error = get_queue_result(&queue);
1517
1518         if (error != -EINTR) {
1519                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1520                  * resources.
1521                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1522                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1523                  * speculatively read in user space stale data that was
1524                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1525                  */
1526                 smp_mb();
1527
1528                 goto out_free;
1529         }
1530
1531         sma = sem_lock(ns, semid);
1532
1533         /*
1534          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1535          */
1536         error = get_queue_result(&queue);
1537
1538         /*
1539          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1540          */
1541         if (IS_ERR(sma)) {
1542                 goto out_free;
1543         }
1544
1545
1546         /*
1547          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1548          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1549          */
1550
1551         if (error != -EINTR) {
1552                 goto out_unlock_free;
1553         }
1554
1555         /*
1556          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1557          */
1558         if (timeout && jiffies_left == 0)
1559                 error = -EAGAIN;
1560
1561         /*
1562          * If the wakeup was spurious, just retry
1563          */
1564         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1565                 goto sleep_again;
1566
1567         unlink_queue(sma, &queue);
1568
1569 out_unlock_free:
1570         sem_unlock(sma);
1571
1572         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1573 out_free:
1574         if(sops != fast_sops)
1575                 kfree(sops);
1576         return error;
1577 }
1578
1579 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1580                 unsigned, nsops)
1581 {
1582         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1583 }
1584
1585 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1586  * parent and child tasks.
1587  */
1588
1589 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1590 {
1591         struct sem_undo_list *undo_list;
1592         int error;
1593
1594         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1595                 error = get_undo_list(&undo_list);
1596                 if (error)
1597                         return error;
1598                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1599                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1600         } else
1601                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1602
1603         return 0;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1608  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1609  * so some of them may be out of date.
1610  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1611  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1612  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1613  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1614  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1615  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1616  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1617  */
1618 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1619 {
1620         struct sem_undo_list *ulp;
1621
1622         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1623         if (!ulp)
1624                 return;
1625         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1626
1627         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1628                 return;
1629
1630         for (;;) {
1631                 struct sem_array *sma;
1632                 struct sem_undo *un;
1633                 struct list_head tasks;
1634                 int semid;
1635                 int i;
1636
1637                 rcu_read_lock();
1638                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1639                                     struct sem_undo, list_proc);
1640                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1641                         semid = -1;
1642                  else
1643                         semid = un->semid;
1644                 rcu_read_unlock();
1645
1646                 if (semid == -1)
1647                         break;
1648
1649                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1650
1651                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1652                 if (IS_ERR(sma))
1653                         continue;
1654
1655                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1656                 if (un == NULL) {
1657                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1658                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1659                          */
1660                         sem_unlock(sma);
1661                         continue;
1662                 }
1663
1664                 /* remove un from the linked lists */
1665                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1666                 list_del(&un->list_id);
1667
1668                 spin_lock(&ulp->lock);
1669                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1670                 spin_unlock(&ulp->lock);
1671
1672                 /* perform adjustments registered in un */
1673                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1674                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1675                         if (un->semadj[i]) {
1676                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1677                                 /*
1678                                  * Range checks of the new semaphore value,
1679                                  * not defined by sus:
1680                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1681                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1682                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1683                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1684                                  *
1685                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1686                                  * and at SEMVMX.
1687                                  *
1688                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1689                                  */
1690                                 if (semaphore->semval < 0)
1691                                         semaphore->semval = 0;
1692                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1693                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1694                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1695                         }
1696                 }
1697                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1698                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1699                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
1700                 sem_unlock(sma);
1701                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1702
1703                 kfree_rcu(un, rcu);
1704         }
1705         kfree(ulp);
1706 }
1707
1708 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1709 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1710 {
1711         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1712         struct sem_array *sma = it;
1713
1714         return seq_printf(s,
1715                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1716                           sma->sem_perm.key,
1717                           sma->sem_perm.id,
1718                           sma->sem_perm.mode,
1719                           sma->sem_nsems,
1720                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
1721                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
1722                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
1723                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
1724                           sma->sem_otime,
1725                           sma->sem_ctime);
1726 }
1727 #endif