SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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  * IMPLEMENTATION NOTES ON CODE REWRITE (Eric Schenk, January 1995):
   7  * This code underwent a massive rewrite in order to solve some problems
   8  * with the original code. In particular the original code failed to
   9  * wake up processes that were waiting for semval to go to 0 if the
  10  * value went to 0 and was then incremented rapidly enough. In solving
  11  * this problem I have also modified the implementation so that it
  12  * processes pending operations in a FIFO manner, thus give a guarantee
  13  * that processes waiting for a lock on the semaphore won't starve
  14  * unless another locking process fails to unlock.
  15  * In addition the following two changes in behavior have been introduced:
  16  * - The original implementation of semop returned the value
  17  *   last semaphore element examined on success. This does not
  18  *   match the manual page specifications, and effectively
  19  *   allows the user to read the semaphore even if they do not
  20  *   have read permissions. The implementation now returns 0
  21  *   on success as stated in the manual page.
  22  * - There is some confusion over whether the set of undo adjustments
  23  *   to be performed at exit should be done in an atomic manner.
  24  *   That is, if we are attempting to decrement the semval should we queue
  25  *   up and wait until we can do so legally?
  26  *   The original implementation attempted to do this.
  27  *   The current implementation does not do so. This is because I don't
  28  *   think it is the right thing (TM) to do, and because I couldn't
  29  *   see a clean way to get the old behavior with the new design.
  30  *   The POSIX standard and SVID should be consulted to determine
  31  *   what behavior is mandated.
  32  *
  33  * Further notes on refinement (Christoph Rohland, December 1998):
  34  * - The POSIX standard says, that the undo adjustments simply should
  35  *   redo. So the current implementation is o.K.
  36  * - The previous code had two flaws:
  37  *   1) It actively gave the semaphore to the next waiting process
  38  *      sleeping on the semaphore. Since this process did not have the
  39  *      cpu this led to many unnecessary context switches and bad
  40  *      performance. Now we only check which process should be able to
  41  *      get the semaphore and if this process wants to reduce some
  42  *      semaphore value we simply wake it up without doing the
  43  *      operation. So it has to try to get it later. Thus e.g. the
  44  *      running process may reacquire the semaphore during the current
  45  *      time slice. If it only waits for zero or increases the semaphore,
  46  *      we do the operation in advance and wake it up.
  47  *   2) It did not wake up all zero waiting processes. We try to do
  48  *      better but only get the semops right which only wait for zero or
  49  *      increase. If there are decrement operations in the operations
  50  *      array we do the same as before.
  51  *
  52  * With the incarnation of O(1) scheduler, it becomes unnecessary to perform
  53  * check/retry algorithm for waking up blocked processes as the new scheduler
  54  * is better at handling thread switch than the old one.
  55  *
  56  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
  57  *
  58  * SMP-threaded, sysctl's added
  59  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  60  * Enforced range limit on SEM_UNDO
  61  * (c) 2001 Red Hat Inc <alan@redhat.com>
  62  * Lockless wakeup
  63  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  64  *
  65  * support for audit of ipc object properties and permission changes
  66  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
  67  *
  68  * namespaces support
  69  * OpenVZ, SWsoft Inc.
  70  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
  71  */
  72
  73 #include <linux/slab.h>
  74 #include <linux/spinlock.h>
  75 #include <linux/init.h>
  76 #include <linux/proc_fs.h>
  77 #include <linux/time.h>
  78 #include <linux/security.h>
  79 #include <linux/syscalls.h>
  80 #include <linux/audit.h>
  81 #include <linux/capability.h>
  82 #include <linux/seq_file.h>
  83 #include <linux/rwsem.h>
  84 #include <linux/nsproxy.h>
  85 #include <linux/ipc_namespace.h>
  86
  87 #include <asm/uaccess.h>
  88 #include "util.h"
  89
  90 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
  91
  92 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
  93 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
  94
  95 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
  96 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
  97 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  98 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
  99 #endif
 100
 101 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 102 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 103
 104 /*
 105  * linked list protection:
 106  *      sem_undo.id_next,
 107  *      sem_array.sem_pending{,last},
 108  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 109  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 110  *
 111  */
 112
 113 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
 114 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
 115 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
 116 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
 117
 118 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
 119 {
 120         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
 121         ns->sc_semmns = SEMMNS;
 122         ns->sc_semopm = SEMOPM;
 123         ns->sc_semmni = SEMMNI;
 124         ns->used_sems = 0;
 125         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
 126 }
 127
 128 #ifdef CONFIG_IPC_NS
 129 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
 130 {
 131         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
 132 }
 133 #endif
 134
 135 void __init sem_init (void)
 136 {
 137         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
 138         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 139                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 140                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
 141 }
 142
 143 /*
 144  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
 145  * is not held.
 146  */
 147 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
 148 {
 149         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
 150
 151         if (IS_ERR(ipcp))
 152                 return (struct sem_array *)ipcp;
 153
 154         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 155 }
 156
 157 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
 158                                                 int id)
 159 {
 160         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
 161
 162         if (IS_ERR(ipcp))
 163                 return (struct sem_array *)ipcp;
 164
 165         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 166 }
 167
 168 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
 169 {
 170         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 171         ipc_rcu_putref(sma);
 172 }
 173
 174 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
 175 {
 176         ipc_rcu_getref(sma);
 177         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 178 }
 179
 180 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
 181 {
 182         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 183         ipc_rcu_putref(sma);
 184         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 185 }
 186
 187 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
 188 {
 189         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Lockless wakeup algorithm:
 194  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 195  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 196  * - wakeup is performed by
 197  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 198  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 199  *        This is the notification for the blocked thread that a
 200  *        result value is imminent.
 201  *      * call wake_up_process
 202  *      * set queue.status to the final value.
 203  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 204  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 205  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 206  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 207  *        performing any operation on the sem array.
 208  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 209  *
 210  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 211  * races:
 212  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 213  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 214  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 215  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 216  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 217  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 218  *   process could return from semtimedop and die by calling
 219  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 220  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 221  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 222  *
 223  */
 224 #define IN_WAKEUP       1
 225
 226 /**
 227  * newary - Create a new semaphore set
 228  * @ns: namespace
 229  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
 230  *
 231  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
 232  */
 233
 234 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
 235 {
 236         int id;
 237         int retval;
 238         struct sem_array *sma;
 239         int size;
 240         key_t key = params->key;
 241         int nsems = params->u.nsems;
 242         int semflg = params->flg;
 243
 244         if (!nsems)
 245                 return -EINVAL;
 246         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
 247                 return -ENOSPC;
 248
 249         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 250         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 251         if (!sma) {
 252                 return -ENOMEM;
 253         }
 254         memset (sma, 0, size);
 255
 256         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 257         sma->sem_perm.key = key;
 258
 259         sma->sem_perm.security = NULL;
 260         retval = security_sem_alloc(sma);
 261         if (retval) {
 262                 ipc_rcu_putref(sma);
 263                 return retval;
 264         }
 265
 266         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
 267         if (id < 0) {
 268                 security_sem_free(sma);
 269                 ipc_rcu_putref(sma);
 270                 return id;
 271         }
 272         ns->used_sems += nsems;
 273
 274         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 275         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
 276         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
 277         sma->sem_nsems = nsems;
 278         sma->sem_ctime = get_seconds();
 279         sem_unlock(sma);
 280
 281         return sma->sem_perm.id;
 282 }
 283
 284
 285 /*
 286  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 287  */
 288 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
 289 {
 290         struct sem_array *sma;
 291
 292         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 293         return security_sem_associate(sma, semflg);
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 298  */
 299 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
 300                                 struct ipc_params *params)
 301 {
 302         struct sem_array *sma;
 303
 304         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 305         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
 306                 return -EINVAL;
 307
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 asmlinkage long sys_semget(key_t key, int nsems, int semflg)
 312 {
 313         struct ipc_namespace *ns;
 314         struct ipc_ops sem_ops;
 315         struct ipc_params sem_params;
 316
 317         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 318
 319         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
 320                 return -EINVAL;
 321
 322         sem_ops.getnew = newary;
 323         sem_ops.associate = sem_security;
 324         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
 325
 326         sem_params.key = key;
 327         sem_params.flg = semflg;
 328         sem_params.u.nsems = nsems;
 329
 330         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
 331 }
 332
 333 /*
 334  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 335  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 336  */
 337
 338 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 339                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 340 {
 341         int result, sem_op;
 342         struct sembuf *sop;
 343         struct sem * curr;
 344
 345         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 346                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 347                 sem_op = sop->sem_op;
 348                 result = curr->semval;
 349
 350                 if (!sem_op && result)
 351                         goto would_block;
 352
 353                 result += sem_op;
 354                 if (result < 0)
 355                         goto would_block;
 356                 if (result > SEMVMX)
 357                         goto out_of_range;
 358                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 359                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 360                         /*
 361                          *      Exceeding the undo range is an error.
 362                          */
 363                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 364                                 goto out_of_range;
 365                 }
 366                 curr->semval = result;
 367         }
 368
 369         sop--;
 370         while (sop >= sops) {
 371                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 372                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 373                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 374                 sop--;
 375         }
 376
 377         sma->sem_otime = get_seconds();
 378         return 0;
 379
 380 out_of_range:
 381         result = -ERANGE;
 382         goto undo;
 383
 384 would_block:
 385         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 386                 result = -EAGAIN;
 387         else
 388                 result = 1;
 389
 390 undo:
 391         sop--;
 392         while (sop >= sops) {
 393                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 394                 sop--;
 395         }
 396
 397         return result;
 398 }
 399
 400 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
 401  * looking for tasks that can be completed.
 402  */
 403 static void update_queue (struct sem_array * sma)
 404 {
 405         int error;
 406         struct sem_queue * q;
 407
 408         q = list_entry(sma->sem_pending.next, struct sem_queue, list);
 409         while (&q->list != &sma->sem_pending) {
 410                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 411                                          q->undo, q->pid);
 412
 413                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 414                 if (error <= 0) {
 415                         struct sem_queue *n;
 416
 417                         /*
 418                          * Continue scanning. The next operation
 419                          * that must be checked depends on the type of the
 420                          * completed operation:
 421                          * - if the operation modified the array, then
 422                          *   restart from the head of the queue and
 423                          *   check for threads that might be waiting
 424                          *   for semaphore values to become 0.
 425                          * - if the operation didn't modify the array,
 426                          *   then just continue.
 427                          * The order of list_del() and reading ->next
 428                          * is crucial: In the former case, the list_del()
 429                          * must be done first [because we might be the
 430                          * first entry in ->sem_pending], in the latter
 431                          * case the list_del() must be done last
 432                          * [because the list is invalid after the list_del()]
 433                          */
 434                         if (q->alter) {
 435                                 list_del(&q->list);
 436                                 n = list_entry(sma->sem_pending.next,
 437                                                 struct sem_queue, list);
 438                         } else {
 439                                 n = list_entry(q->list.next, struct sem_queue,
 440                                                 list);
 441                                 list_del(&q->list);
 442                         }
 443
 444                         /* wake up the waiting thread */
 445                         q->status = IN_WAKEUP;
 446
 447                         wake_up_process(q->sleeper);
 448                         /* hands-off: q will disappear immediately after
 449                          * writing q->status.
 450                          */
 451                         smp_wmb();
 452                         q->status = error;
 453                         q = n;
 454                 } else {
 455                         q = list_entry(q->list.next, struct sem_queue, list);
 456                 }
 457         }
 458 }
 459
 460 /* The following counts are associated to each semaphore:
 461  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 462  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 463  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 464  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 465  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 466  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 467  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 468  */
 469 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 470 {
 471         int semncnt;
 472         struct sem_queue * q;
 473
 474         semncnt = 0;
 475         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 476                 struct sembuf * sops = q->sops;
 477                 int nsops = q->nsops;
 478                 int i;
 479                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 480                         if (sops[i].sem_num == semnum
 481                             && (sops[i].sem_op < 0)
 482                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 483                                 semncnt++;
 484         }
 485         return semncnt;
 486 }
 487
 488 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 489 {
 490         int semzcnt;
 491         struct sem_queue * q;
 492
 493         semzcnt = 0;
 494         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 495                 struct sembuf * sops = q->sops;
 496                 int nsops = q->nsops;
 497                 int i;
 498                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 499                         if (sops[i].sem_num == semnum
 500                             && (sops[i].sem_op == 0)
 501                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 502                                 semzcnt++;
 503         }
 504         return semzcnt;
 505 }
 506
 507 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
 508  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
 509  * remains locked on exit.
 510  */
 511 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
 512 {
 513         struct sem_undo *un;
 514         struct sem_queue *q, *t;
 515         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 516
 517         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
 518          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
 519          * or during the next semop.)
 520          */
 521         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 522         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
 523                 un->semid = -1;
 524
 525         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 526
 527         list_for_each_entry_safe(q, t, &sma->sem_pending, list) {
 528                 list_del(&q->list);
 529
 530                 q->status = IN_WAKEUP;
 531                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
 532                 smp_wmb();
 533                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
 534         }
 535
 536         /* Remove the semaphore set from the IDR */
 537         sem_rmid(ns, sma);
 538         sem_unlock(sma);
 539
 540         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
 541         security_sem_free(sma);
 542         ipc_rcu_putref(sma);
 543 }
 544
 545 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 546 {
 547         switch(version) {
 548         case IPC_64:
 549                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 550         case IPC_OLD:
 551             {
 552                 struct semid_ds out;
 553
 554                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 555
 556                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 557                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 558                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 559
 560                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 561             }
 562         default:
 563                 return -EINVAL;
 564         }
 565 }
 566
 567 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 568                          int cmd, int version, union semun arg)
 569 {
 570         int err = -EINVAL;
 571         struct sem_array *sma;
 572
 573         switch(cmd) {
 574         case IPC_INFO:
 575         case SEM_INFO:
 576         {
 577                 struct seminfo seminfo;
 578                 int max_id;
 579
 580                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 581                 if (err)
 582                         return err;
 583
 584                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 585                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
 586                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
 587                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
 588                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
 589                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 590                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 591                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 592                 seminfo.semume = SEMUME;
 593                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 594                 if (cmd == SEM_INFO) {
 595                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
 596                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
 597                 } else {
 598                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 599                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 600                 }
 601                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
 602                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 603                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 604                         return -EFAULT;
 605                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 606         }
 607         case IPC_STAT:
 608         case SEM_STAT:
 609         {
 610                 struct semid64_ds tbuf;
 611                 int id;
 612
 613                 if (cmd == SEM_STAT) {
 614                         sma = sem_lock(ns, semid);
 615                         if (IS_ERR(sma))
 616                                 return PTR_ERR(sma);
 617                         id = sma->sem_perm.id;
 618                 } else {
 619                         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 620                         if (IS_ERR(sma))
 621                                 return PTR_ERR(sma);
 622                         id = 0;
 623                 }
 624
 625                 err = -EACCES;
 626                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
 627                         goto out_unlock;
 628
 629                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 630                 if (err)
 631                         goto out_unlock;
 632
 633                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
 634
 635                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 636                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 637                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 638                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 639                 sem_unlock(sma);
 640                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
 641                         return -EFAULT;
 642                 return id;
 643         }
 644         default:
 645                 return -EINVAL;
 646         }
 647         return err;
 648 out_unlock:
 649         sem_unlock(sma);
 650         return err;
 651 }
 652
 653 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 654                 int cmd, int version, union semun arg)
 655 {
 656         struct sem_array *sma;
 657         struct sem* curr;
 658         int err;
 659         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
 660         ushort* sem_io = fast_sem_io;
 661         int nsems;
 662
 663         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 664         if (IS_ERR(sma))
 665                 return PTR_ERR(sma);
 666
 667         nsems = sma->sem_nsems;
 668
 669         err = -EACCES;
 670         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
 671                 goto out_unlock;
 672
 673         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 674         if (err)
 675                 goto out_unlock;
 676
 677         err = -EACCES;
 678         switch (cmd) {
 679         case GETALL:
 680         {
 681                 ushort __user *array = arg.array;
 682                 int i;
 683
 684                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 685                         sem_getref_and_unlock(sma);
 686
 687                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 688                         if(sem_io == NULL) {
 689                                 sem_putref(sma);
 690                                 return -ENOMEM;
 691                         }
 692
 693                         sem_lock_and_putref(sma);
 694                         if (sma->sem_perm.deleted) {
 695                                 sem_unlock(sma);
 696                                 err = -EIDRM;
 697                                 goto out_free;
 698                         }
 699                 }
 700
 701                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
 702                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
 703                 sem_unlock(sma);
 704                 err = 0;
 705                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
 706                         err = -EFAULT;
 707                 goto out_free;
 708         }
 709         case SETALL:
 710         {
 711                 int i;
 712                 struct sem_undo *un;
 713
 714                 sem_getref_and_unlock(sma);
 715
 716                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 717                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 718                         if(sem_io == NULL) {
 719                                 sem_putref(sma);
 720                                 return -ENOMEM;
 721                         }
 722                 }
 723
 724                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
 725                         sem_putref(sma);
 726                         err = -EFAULT;
 727                         goto out_free;
 728                 }
 729
 730                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
 731                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
 732                                 sem_putref(sma);
 733                                 err = -ERANGE;
 734                                 goto out_free;
 735                         }
 736                 }
 737                 sem_lock_and_putref(sma);
 738                 if (sma->sem_perm.deleted) {
 739                         sem_unlock(sma);
 740                         err = -EIDRM;
 741                         goto out_free;
 742                 }
 743
 744                 for (i = 0; i < nsems; i++)
 745                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
 746
 747                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 748                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
 749                         for (i = 0; i < nsems; i++)
 750                                 un->semadj[i] = 0;
 751                 }
 752                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 753                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 754                 update_queue(sma);
 755                 err = 0;
 756                 goto out_unlock;
 757         }
 758         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
 759         }
 760         err = -EINVAL;
 761         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
 762                 goto out_unlock;
 763
 764         curr = &sma->sem_base[semnum];
 765
 766         switch (cmd) {
 767         case GETVAL:
 768                 err = curr->semval;
 769                 goto out_unlock;
 770         case GETPID:
 771                 err = curr->sempid;
 772                 goto out_unlock;
 773         case GETNCNT:
 774                 err = count_semncnt(sma,semnum);
 775                 goto out_unlock;
 776         case GETZCNT:
 777                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
 778                 goto out_unlock;
 779         case SETVAL:
 780         {
 781                 int val = arg.val;
 782                 struct sem_undo *un;
 783
 784                 err = -ERANGE;
 785                 if (val > SEMVMX || val < 0)
 786                         goto out_unlock;
 787
 788                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 789                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
 790                         un->semadj[semnum] = 0;
 791
 792                 curr->semval = val;
 793                 curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
 794                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 795                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 796                 update_queue(sma);
 797                 err = 0;
 798                 goto out_unlock;
 799         }
 800         }
 801 out_unlock:
 802         sem_unlock(sma);
 803 out_free:
 804         if(sem_io != fast_sem_io)
 805                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
 806         return err;
 807 }
 808
 809 static inline unsigned long
 810 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
 811 {
 812         switch(version) {
 813         case IPC_64:
 814                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
 815                         return -EFAULT;
 816                 return 0;
 817         case IPC_OLD:
 818             {
 819                 struct semid_ds tbuf_old;
 820
 821                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
 822                         return -EFAULT;
 823
 824                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
 825                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
 826                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
 827
 828                 return 0;
 829             }
 830         default:
 831                 return -EINVAL;
 832         }
 833 }
 834
 835 /*
 836  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
 837  * to be held in write mode.
 838  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
 839  */
 840 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 841                        int cmd, int version, union semun arg)
 842 {
 843         struct sem_array *sma;
 844         int err;
 845         struct semid64_ds semid64;
 846         struct kern_ipc_perm *ipcp;
 847
 848         if(cmd == IPC_SET) {
 849                 if (copy_semid_from_user(&semid64, arg.buf, version))
 850                         return -EFAULT;
 851         }
 852
 853         ipcp = ipcctl_pre_down(&sem_ids(ns), semid, cmd, &semid64.sem_perm, 0);
 854         if (IS_ERR(ipcp))
 855                 return PTR_ERR(ipcp);
 856
 857         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 858
 859         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 860         if (err)
 861                 goto out_unlock;
 862
 863         switch(cmd){
 864         case IPC_RMID:
 865                 freeary(ns, ipcp);
 866                 goto out_up;
 867         case IPC_SET:
 868                 ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
 869                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 870                 break;
 871         default:
 872                 err = -EINVAL;
 873         }
 874
 875 out_unlock:
 876         sem_unlock(sma);
 877 out_up:
 878         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 879         return err;
 880 }
 881
 882 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
 883 {
 884         int err = -EINVAL;
 885         int version;
 886         struct ipc_namespace *ns;
 887
 888         if (semid < 0)
 889                 return -EINVAL;
 890
 891         version = ipc_parse_version(&cmd);
 892         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 893
 894         switch(cmd) {
 895         case IPC_INFO:
 896         case SEM_INFO:
 897         case IPC_STAT:
 898         case SEM_STAT:
 899                 err = semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, arg);
 900                 return err;
 901         case GETALL:
 902         case GETVAL:
 903         case GETPID:
 904         case GETNCNT:
 905         case GETZCNT:
 906         case SETVAL:
 907         case SETALL:
 908                 err = semctl_main(ns,semid,semnum,cmd,version,arg);
 909                 return err;
 910         case IPC_RMID:
 911         case IPC_SET:
 912                 err = semctl_down(ns, semid, cmd, version, arg);
 913                 return err;
 914         default:
 915                 return -EINVAL;
 916         }
 917 }
 918
 919 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
 920  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
 921  * and current is THE ONE
 922  *
 923  * If this allocation and assignment succeeds, but later
 924  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
 925  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
 926  * at exit time.
 927  *
 928  * This can block, so callers must hold no locks.
 929  */
 930 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
 931 {
 932         struct sem_undo_list *undo_list;
 933
 934         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
 935         if (!undo_list) {
 936                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
 937                 if (undo_list == NULL)
 938                         return -ENOMEM;
 939                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
 940                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
 941                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
 942
 943                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
 944         }
 945         *undo_listp = undo_list;
 946         return 0;
 947 }
 948
 949 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
 950 {
 951         struct sem_undo *walk, *tmp;
 952
 953         assert_spin_locked(&ulp->lock);
 954         list_for_each_entry_safe(walk, tmp, &ulp->list_proc, list_proc) {
 955                 if (walk->semid == semid)
 956                         return walk;
 957                 if (walk->semid == -1) {
 958                         list_del(&walk->list_proc);
 959                         kfree(walk);
 960                 }
 961         }
 962         return NULL;
 963 }
 964
 965 /**
 966  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
 967  * @ns: namespace
 968  * @semid: semaphore array id
 969  *
 970  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
 971  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
 972  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
 973  */
 974 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
 975 {
 976         struct sem_array *sma;
 977         struct sem_undo_list *ulp;
 978         struct sem_undo *un, *new;
 979         int nsems;
 980         int error;
 981
 982         error = get_undo_list(&ulp);
 983         if (error)
 984                 return ERR_PTR(error);
 985
 986         spin_lock(&ulp->lock);
 987         un = lookup_undo(ulp, semid);
 988         spin_unlock(&ulp->lock);
 989         if (likely(un!=NULL))
 990                 goto out;
 991
 992         /* no undo structure around - allocate one. */
 993         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
 994         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 995         if (IS_ERR(sma))
 996                 return ERR_PTR(PTR_ERR(sma));
 997
 998         nsems = sma->sem_nsems;
 999         sem_getref_and_unlock(sma);
1000
1001         /* step 2: allocate new undo structure */
1002         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1003         if (!new) {
1004                 sem_putref(sma);
1005                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1006         }
1007
1008         /* step 3: Acquire the lock on the undo list pointer */
1009         spin_lock(&ulp->lock);
1010
1011         /* step 4: check for races: someone else allocated the undo struct,
1012          *         semaphore array was destroyed.
1013          */
1014         un = lookup_undo(ulp, semid);
1015         if (un) {
1016                 spin_unlock(&ulp->lock);
1017                 kfree(new);
1018                 sem_putref(sma);
1019                 goto out;
1020         }
1021         sem_lock_and_putref(sma);
1022         if (sma->sem_perm.deleted) {
1023                 sem_unlock(sma);
1024                 spin_unlock(&ulp->lock);
1025                 kfree(new);
1026                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1027                 goto out;
1028         }
1029         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1030         new->semadj = (short *) &new[1];
1031         new->semid = semid;
1032         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1033         list_add(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1034         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1035         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1036
1037         sem_unlock(sma);
1038         spin_unlock(&ulp->lock);
1039         un = new;
1040 out:
1041         return un;
1042 }
1043
1044 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1045                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1046 {
1047         int error = -EINVAL;
1048         struct sem_array *sma;
1049         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1050         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1051         struct sem_undo *un;
1052         int undos = 0, alter = 0, max;
1053         struct sem_queue queue;
1054         unsigned long jiffies_left = 0;
1055         struct ipc_namespace *ns;
1056
1057         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1058
1059         if (nsops < 1 || semid < 0)
1060                 return -EINVAL;
1061         if (nsops > ns->sc_semopm)
1062                 return -E2BIG;
1063         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1064                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1065                 if(sops==NULL)
1066                         return -ENOMEM;
1067         }
1068         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1069                 error=-EFAULT;
1070                 goto out_free;
1071         }
1072         if (timeout) {
1073                 struct timespec _timeout;
1074                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1075                         error = -EFAULT;
1076                         goto out_free;
1077                 }
1078                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1079                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1080                         error = -EINVAL;
1081                         goto out_free;
1082                 }
1083                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1084         }
1085         max = 0;
1086         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1087                 if (sop->sem_num >= max)
1088                         max = sop->sem_num;
1089                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1090                         undos = 1;
1091                 if (sop->sem_op != 0)
1092                         alter = 1;
1093         }
1094
1095         if (undos) {
1096                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1097                 if (IS_ERR(un)) {
1098                         error = PTR_ERR(un);
1099                         goto out_free;
1100                 }
1101         } else
1102                 un = NULL;
1103
1104         sma = sem_lock_check(ns, semid);
1105         if (IS_ERR(sma)) {
1106                 error = PTR_ERR(sma);
1107                 goto out_free;
1108         }
1109
1110         /*
1111          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1112          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1113          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1114          */
1115         error = -EIDRM;
1116         if (un && un->semid == -1)
1117                 goto out_unlock_free;
1118
1119         error = -EFBIG;
1120         if (max >= sma->sem_nsems)
1121                 goto out_unlock_free;
1122
1123         error = -EACCES;
1124         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1125                 goto out_unlock_free;
1126
1127         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1128         if (error)
1129                 goto out_unlock_free;
1130
1131         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1132         if (error <= 0) {
1133                 if (alter && error == 0)
1134                         update_queue (sma);
1135                 goto out_unlock_free;
1136         }
1137
1138         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1139          * task into the pending queue and go to sleep.
1140          */
1141
1142         queue.sops = sops;
1143         queue.nsops = nsops;
1144         queue.undo = un;
1145         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1146         queue.alter = alter;
1147         if (alter)
1148                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1149         else
1150                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1151
1152         queue.status = -EINTR;
1153         queue.sleeper = current;
1154         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1155         sem_unlock(sma);
1156
1157         if (timeout)
1158                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1159         else
1160                 schedule();
1161
1162         error = queue.status;
1163         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1164                 cpu_relax();
1165                 error = queue.status;
1166         }
1167
1168         if (error != -EINTR) {
1169                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1170                  * resources */
1171                 goto out_free;
1172         }
1173
1174         sma = sem_lock(ns, semid);
1175         if (IS_ERR(sma)) {
1176                 error = -EIDRM;
1177                 goto out_free;
1178         }
1179
1180         /*
1181          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1182          */
1183         error = queue.status;
1184         if (error != -EINTR) {
1185                 goto out_unlock_free;
1186         }
1187
1188         /*
1189          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1190          */
1191         if (timeout && jiffies_left == 0)
1192                 error = -EAGAIN;
1193         list_del(&queue.list);
1194         goto out_unlock_free;
1195
1196 out_unlock_free:
1197         sem_unlock(sma);
1198 out_free:
1199         if(sops != fast_sops)
1200                 kfree(sops);
1201         return error;
1202 }
1203
1204 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1205 {
1206         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1207 }
1208
1209 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1210  * parent and child tasks.
1211  */
1212
1213 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1214 {
1215         struct sem_undo_list *undo_list;
1216         int error;
1217
1218         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1219                 error = get_undo_list(&undo_list);
1220                 if (error)
1221                         return error;
1222                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1223                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1224         } else
1225                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1232  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1233  * so some of them may be out of date.
1234  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1235  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1236  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1237  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1238  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1239  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1240  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1241  */
1242 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1243 {
1244         struct sem_undo_list *ulp;
1245         struct sem_undo *un, *tmp;
1246
1247         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1248         if (!ulp)
1249                 return;
1250         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1251
1252         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1253                 return;
1254
1255         spin_lock(&ulp->lock);
1256
1257         list_for_each_entry_safe(un, tmp, &ulp->list_proc, list_proc) {
1258                 struct sem_array *sma;
1259                 int i;
1260
1261                 if (un->semid == -1)
1262                         goto free;
1263
1264                 sma = sem_lock(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1265                 if (IS_ERR(sma))
1266                         goto free;
1267
1268                 if (un->semid == -1)
1269                         goto unlock_free;
1270
1271                 BUG_ON(sem_checkid(sma, un->semid));
1272
1273                 /* remove un from sma->list_id */
1274                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1275                 list_del(&un->list_id);
1276
1277                 /* perform adjustments registered in un */
1278                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1279                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1280                         if (un->semadj[i]) {
1281                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1282                                 /*
1283                                  * Range checks of the new semaphore value,
1284                                  * not defined by sus:
1285                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1286                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1287                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1288                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1289                                  *
1290                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1291                                  * and at SEMVMX.
1292                                  *
1293                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1294                                  */
1295                                 if (semaphore->semval < 0)
1296                                         semaphore->semval = 0;
1297                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1298                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1299                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1300                         }
1301                 }
1302                 sma->sem_otime = get_seconds();
1303                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1304                 update_queue(sma);
1305 unlock_free:
1306                 sem_unlock(sma);
1307 free:
1308                 assert_spin_locked(&ulp->lock);
1309                 list_del(&un->list_proc);
1310                 kfree(un);
1311         }
1312         spin_unlock(&ulp->lock);
1313         kfree(ulp);
1314 }
1315
1316 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1317 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1318 {
1319         struct sem_array *sma = it;
1320
1321         return seq_printf(s,
1322                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1323                           sma->sem_perm.key,
1324                           sma->sem_perm.id,
1325                           sma->sem_perm.mode,
1326                           sma->sem_nsems,
1327                           sma->sem_perm.uid,
1328                           sma->sem_perm.gid,
1329                           sma->sem_perm.cuid,
1330                           sma->sem_perm.cgid,
1331                           sma->sem_otime,
1332                           sma->sem_ctime);
1333 }
1334 #endif