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
  66 #include <linux/config.h>
  67 #include <linux/slab.h>
  68 #include <linux/spinlock.h>
  69 #include <linux/init.h>
  70 #include <linux/proc_fs.h>
  71 #include <linux/time.h>
  72 #include <linux/smp_lock.h>
  73 #include <linux/security.h>
  74 #include <linux/syscalls.h>
  75 #include <linux/audit.h>
  76 #include <linux/capability.h>
  77 #include <linux/seq_file.h>
  78 #include <linux/mutex.h>
  79
  80 #include <asm/uaccess.h>
  81 #include "util.h"
  82
  83
  84 #define sem_lock(id)    ((struct sem_array*)ipc_lock(&sem_ids,id))
  85 #define sem_unlock(sma) ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
  86 #define sem_rmid(id)    ((struct sem_array*)ipc_rmid(&sem_ids,id))
  87 #define sem_checkid(sma, semid) \
  88         ipc_checkid(&sem_ids,&sma->sem_perm,semid)
  89 #define sem_buildid(id, seq) \
  90         ipc_buildid(&sem_ids, id, seq)
  91 static struct ipc_ids sem_ids;
  92
  93 static int newary (key_t, int, int);
  94 static void freeary (struct sem_array *sma, int id);
  95 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  96 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
  97 #endif
  98
  99 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 100 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 101
 102 /*
 103  * linked list protection:
 104  *      sem_undo.id_next,
 105  *      sem_array.sem_pending{,last},
 106  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 107  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 108  *
 109  */
 110
 111 int sem_ctls[4] = {SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM, SEMMNI};
 112 #define sc_semmsl       (sem_ctls[0])
 113 #define sc_semmns       (sem_ctls[1])
 114 #define sc_semopm       (sem_ctls[2])
 115 #define sc_semmni       (sem_ctls[3])
 116
 117 static int used_sems;
 118
 119 void __init sem_init (void)
 120 {
 121         used_sems = 0;
 122         ipc_init_ids(&sem_ids,sc_semmni);
 123         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 124                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 125                                 &sem_ids,
 126                                 sysvipc_sem_proc_show);
 127 }
 128
 129 /*
 130  * Lockless wakeup algorithm:
 131  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 132  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 133  * - wakeup is performed by
 134  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 135  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 136  *        This is the notification for the blocked thread that a
 137  *        result value is imminent.
 138  *      * call wake_up_process
 139  *      * set queue.status to the final value.
 140  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 141  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 142  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 143  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 144  *        performing any operation on the sem array.
 145  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 146  *
 147  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 148  * races:
 149  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 150  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 151  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 152  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 153  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 154  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 155  *   process could return from semtimedop and die by calling
 156  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 157  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 158  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 159  *
 160  */
 161 #define IN_WAKEUP       1
 162
 163 static int newary (key_t key, int nsems, int semflg)
 164 {
 165         int id;
 166         int retval;
 167         struct sem_array *sma;
 168         int size;
 169
 170         if (!nsems)
 171                 return -EINVAL;
 172         if (used_sems + nsems > sc_semmns)
 173                 return -ENOSPC;
 174
 175         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 176         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 177         if (!sma) {
 178                 return -ENOMEM;
 179         }
 180         memset (sma, 0, size);
 181
 182         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 183         sma->sem_perm.key = key;
 184
 185         sma->sem_perm.security = NULL;
 186         retval = security_sem_alloc(sma);
 187         if (retval) {
 188                 ipc_rcu_putref(sma);
 189                 return retval;
 190         }
 191
 192         id = ipc_addid(&sem_ids, &sma->sem_perm, sc_semmni);
 193         if(id == -1) {
 194                 security_sem_free(sma);
 195                 ipc_rcu_putref(sma);
 196                 return -ENOSPC;
 197         }
 198         used_sems += nsems;
 199
 200         sma->sem_id = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
 201         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 202         /* sma->sem_pending = NULL; */
 203         sma->sem_pending_last = &sma->sem_pending;
 204         /* sma->undo = NULL; */
 205         sma->sem_nsems = nsems;
 206         sma->sem_ctime = get_seconds();
 207         sem_unlock(sma);
 208
 209         return sma->sem_id;
 210 }
 211
 212 asmlinkage long sys_semget (key_t key, int nsems, int semflg)
 213 {
 214         int id, err = -EINVAL;
 215         struct sem_array *sma;
 216
 217         if (nsems < 0 || nsems > sc_semmsl)
 218                 return -EINVAL;
 219         mutex_lock(&sem_ids.mutex);
 220
 221         if (key == IPC_PRIVATE) {
 222                 err = newary(key, nsems, semflg);
 223         } else if ((id = ipc_findkey(&sem_ids, key)) == -1) {  /* key not used */
 224                 if (!(semflg & IPC_CREAT))
 225                         err = -ENOENT;
 226                 else
 227                         err = newary(key, nsems, semflg);
 228         } else if (semflg & IPC_CREAT && semflg & IPC_EXCL) {
 229                 err = -EEXIST;
 230         } else {
 231                 sma = sem_lock(id);
 232                 if(sma==NULL)
 233                         BUG();
 234                 if (nsems > sma->sem_nsems)
 235                         err = -EINVAL;
 236                 else if (ipcperms(&sma->sem_perm, semflg))
 237                         err = -EACCES;
 238                 else {
 239                         int semid = sem_buildid(id, sma->sem_perm.seq);
 240                         err = security_sem_associate(sma, semflg);
 241                         if (!err)
 242                                 err = semid;
 243                 }
 244                 sem_unlock(sma);
 245         }
 246
 247         mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
 248         return err;
 249 }
 250
 251 /* Manage the doubly linked list sma->sem_pending as a FIFO:
 252  * insert new queue elements at the tail sma->sem_pending_last.
 253  */
 254 static inline void append_to_queue (struct sem_array * sma,
 255                                     struct sem_queue * q)
 256 {
 257         *(q->prev = sma->sem_pending_last) = q;
 258         *(sma->sem_pending_last = &q->next) = NULL;
 259 }
 260
 261 static inline void prepend_to_queue (struct sem_array * sma,
 262                                      struct sem_queue * q)
 263 {
 264         q->next = sma->sem_pending;
 265         *(q->prev = &sma->sem_pending) = q;
 266         if (q->next)
 267                 q->next->prev = &q->next;
 268         else /* sma->sem_pending_last == &sma->sem_pending */
 269                 sma->sem_pending_last = &q->next;
 270 }
 271
 272 static inline void remove_from_queue (struct sem_array * sma,
 273                                       struct sem_queue * q)
 274 {
 275         *(q->prev) = q->next;
 276         if (q->next)
 277                 q->next->prev = q->prev;
 278         else /* sma->sem_pending_last == &q->next */
 279                 sma->sem_pending_last = q->prev;
 280         q->prev = NULL; /* mark as removed */
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 285  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 286  */
 287
 288 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 289                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 290 {
 291         int result, sem_op;
 292         struct sembuf *sop;
 293         struct sem * curr;
 294
 295         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 296                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 297                 sem_op = sop->sem_op;
 298                 result = curr->semval;
 299
 300                 if (!sem_op && result)
 301                         goto would_block;
 302
 303                 result += sem_op;
 304                 if (result < 0)
 305                         goto would_block;
 306                 if (result > SEMVMX)
 307                         goto out_of_range;
 308                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 309                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 310                         /*
 311                          *      Exceeding the undo range is an error.
 312                          */
 313                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 314                                 goto out_of_range;
 315                 }
 316                 curr->semval = result;
 317         }
 318
 319         sop--;
 320         while (sop >= sops) {
 321                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 322                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 323                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 324                 sop--;
 325         }
 326
 327         sma->sem_otime = get_seconds();
 328         return 0;
 329
 330 out_of_range:
 331         result = -ERANGE;
 332         goto undo;
 333
 334 would_block:
 335         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 336                 result = -EAGAIN;
 337         else
 338                 result = 1;
 339
 340 undo:
 341         sop--;
 342         while (sop >= sops) {
 343                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 344                 sop--;
 345         }
 346
 347         return result;
 348 }
 349
 350 /* Go through the pending queue for the indicated semaphore
 351  * looking for tasks that can be completed.
 352  */
 353 static void update_queue (struct sem_array * sma)
 354 {
 355         int error;
 356         struct sem_queue * q;
 357
 358         q = sma->sem_pending;
 359         while(q) {
 360                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 361                                          q->undo, q->pid);
 362
 363                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 364                 if (error <= 0) {
 365                         struct sem_queue *n;
 366                         remove_from_queue(sma,q);
 367                         q->status = IN_WAKEUP;
 368                         /*
 369                          * Continue scanning. The next operation
 370                          * that must be checked depends on the type of the
 371                          * completed operation:
 372                          * - if the operation modified the array, then
 373                          *   restart from the head of the queue and
 374                          *   check for threads that might be waiting
 375                          *   for semaphore values to become 0.
 376                          * - if the operation didn't modify the array,
 377                          *   then just continue.
 378                          */
 379                         if (q->alter)
 380                                 n = sma->sem_pending;
 381                         else
 382                                 n = q->next;
 383                         wake_up_process(q->sleeper);
 384                         /* hands-off: q will disappear immediately after
 385                          * writing q->status.
 386                          */
 387                         smp_wmb();
 388                         q->status = error;
 389                         q = n;
 390                 } else {
 391                         q = q->next;
 392                 }
 393         }
 394 }
 395
 396 /* The following counts are associated to each semaphore:
 397  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 398  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 399  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 400  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 401  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 402  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 403  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 404  */
 405 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 406 {
 407         int semncnt;
 408         struct sem_queue * q;
 409
 410         semncnt = 0;
 411         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
 412                 struct sembuf * sops = q->sops;
 413                 int nsops = q->nsops;
 414                 int i;
 415                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 416                         if (sops[i].sem_num == semnum
 417                             && (sops[i].sem_op < 0)
 418                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 419                                 semncnt++;
 420         }
 421         return semncnt;
 422 }
 423 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 424 {
 425         int semzcnt;
 426         struct sem_queue * q;
 427
 428         semzcnt = 0;
 429         for (q = sma->sem_pending; q; q = q->next) {
 430                 struct sembuf * sops = q->sops;
 431                 int nsops = q->nsops;
 432                 int i;
 433                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 434                         if (sops[i].sem_num == semnum
 435                             && (sops[i].sem_op == 0)
 436                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 437                                 semzcnt++;
 438         }
 439         return semzcnt;
 440 }
 441
 442 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.mutex locked and
 443  * the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.mutex remains locked
 444  * on exit.
 445  */
 446 static void freeary (struct sem_array *sma, int id)
 447 {
 448         struct sem_undo *un;
 449         struct sem_queue *q;
 450         int size;
 451
 452         /* Invalidate the existing undo structures for this semaphore set.
 453          * (They will be freed without any further action in exit_sem()
 454          * or during the next semop.)
 455          */
 456         for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 457                 un->semid = -1;
 458
 459         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 460         q = sma->sem_pending;
 461         while(q) {
 462                 struct sem_queue *n;
 463                 /* lazy remove_from_queue: we are killing the whole queue */
 464                 q->prev = NULL;
 465                 n = q->next;
 466                 q->status = IN_WAKEUP;
 467                 wake_up_process(q->sleeper); /* doesn't sleep */
 468                 smp_wmb();
 469                 q->status = -EIDRM;     /* hands-off q */
 470                 q = n;
 471         }
 472
 473         /* Remove the semaphore set from the ID array*/
 474         sma = sem_rmid(id);
 475         sem_unlock(sma);
 476
 477         used_sems -= sma->sem_nsems;
 478         size = sizeof (*sma) + sma->sem_nsems * sizeof (struct sem);
 479         security_sem_free(sma);
 480         ipc_rcu_putref(sma);
 481 }
 482
 483 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 484 {
 485         switch(version) {
 486         case IPC_64:
 487                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 488         case IPC_OLD:
 489             {
 490                 struct semid_ds out;
 491
 492                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 493
 494                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 495                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 496                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 497
 498                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 499             }
 500         default:
 501                 return -EINVAL;
 502         }
 503 }
 504
 505 static int semctl_nolock(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
 506 {
 507         int err = -EINVAL;
 508         struct sem_array *sma;
 509
 510         switch(cmd) {
 511         case IPC_INFO:
 512         case SEM_INFO:
 513         {
 514                 struct seminfo seminfo;
 515                 int max_id;
 516
 517                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 518                 if (err)
 519                         return err;
 520
 521                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 522                 seminfo.semmni = sc_semmni;
 523                 seminfo.semmns = sc_semmns;
 524                 seminfo.semmsl = sc_semmsl;
 525                 seminfo.semopm = sc_semopm;
 526                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 527                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 528                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 529                 seminfo.semume = SEMUME;
 530                 mutex_lock(&sem_ids.mutex);
 531                 if (cmd == SEM_INFO) {
 532                         seminfo.semusz = sem_ids.in_use;
 533                         seminfo.semaem = used_sems;
 534                 } else {
 535                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 536                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 537                 }
 538                 max_id = sem_ids.max_id;
 539                 mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
 540                 if (copy_to_user (arg.__buf, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 541                         return -EFAULT;
 542                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 543         }
 544         case SEM_STAT:
 545         {
 546                 struct semid64_ds tbuf;
 547                 int id;
 548
 549                 if(semid >= sem_ids.entries->size)
 550                         return -EINVAL;
 551
 552                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
 553
 554                 sma = sem_lock(semid);
 555                 if(sma == NULL)
 556                         return -EINVAL;
 557
 558                 err = -EACCES;
 559                 if (ipcperms (&sma->sem_perm, S_IRUGO))
 560                         goto out_unlock;
 561
 562                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 563                 if (err)
 564                         goto out_unlock;
 565
 566                 id = sem_buildid(semid, sma->sem_perm.seq);
 567
 568                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 569                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 570                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 571                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 572                 sem_unlock(sma);
 573                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
 574                         return -EFAULT;
 575                 return id;
 576         }
 577         default:
 578                 return -EINVAL;
 579         }
 580         return err;
 581 out_unlock:
 582         sem_unlock(sma);
 583         return err;
 584 }
 585
 586 static int semctl_main(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
 587 {
 588         struct sem_array *sma;
 589         struct sem* curr;
 590         int err;
 591         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
 592         ushort* sem_io = fast_sem_io;
 593         int nsems;
 594
 595         sma = sem_lock(semid);
 596         if(sma==NULL)
 597                 return -EINVAL;
 598
 599         nsems = sma->sem_nsems;
 600
 601         err=-EIDRM;
 602         if (sem_checkid(sma,semid))
 603                 goto out_unlock;
 604
 605         err = -EACCES;
 606         if (ipcperms (&sma->sem_perm, (cmd==SETVAL||cmd==SETALL)?S_IWUGO:S_IRUGO))
 607                 goto out_unlock;
 608
 609         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 610         if (err)
 611                 goto out_unlock;
 612
 613         err = -EACCES;
 614         switch (cmd) {
 615         case GETALL:
 616         {
 617                 ushort __user *array = arg.array;
 618                 int i;
 619
 620                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 621                         ipc_rcu_getref(sma);
 622                         sem_unlock(sma);
 623
 624                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 625                         if(sem_io == NULL) {
 626                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 627                                 ipc_rcu_putref(sma);
 628                                 sem_unlock(sma);
 629                                 return -ENOMEM;
 630                         }
 631
 632                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 633                         ipc_rcu_putref(sma);
 634                         if (sma->sem_perm.deleted) {
 635                                 sem_unlock(sma);
 636                                 err = -EIDRM;
 637                                 goto out_free;
 638                         }
 639                 }
 640
 641                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
 642                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
 643                 sem_unlock(sma);
 644                 err = 0;
 645                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
 646                         err = -EFAULT;
 647                 goto out_free;
 648         }
 649         case SETALL:
 650         {
 651                 int i;
 652                 struct sem_undo *un;
 653
 654                 ipc_rcu_getref(sma);
 655                 sem_unlock(sma);
 656
 657                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
 658                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
 659                         if(sem_io == NULL) {
 660                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 661                                 ipc_rcu_putref(sma);
 662                                 sem_unlock(sma);
 663                                 return -ENOMEM;
 664                         }
 665                 }
 666
 667                 if (copy_from_user (sem_io, arg.array, nsems*sizeof(ushort))) {
 668                         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 669                         ipc_rcu_putref(sma);
 670                         sem_unlock(sma);
 671                         err = -EFAULT;
 672                         goto out_free;
 673                 }
 674
 675                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
 676                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
 677                                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 678                                 ipc_rcu_putref(sma);
 679                                 sem_unlock(sma);
 680                                 err = -ERANGE;
 681                                 goto out_free;
 682                         }
 683                 }
 684                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 685                 ipc_rcu_putref(sma);
 686                 if (sma->sem_perm.deleted) {
 687                         sem_unlock(sma);
 688                         err = -EIDRM;
 689                         goto out_free;
 690                 }
 691
 692                 for (i = 0; i < nsems; i++)
 693                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
 694                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 695                         for (i = 0; i < nsems; i++)
 696                                 un->semadj[i] = 0;
 697                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 698                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 699                 update_queue(sma);
 700                 err = 0;
 701                 goto out_unlock;
 702         }
 703         case IPC_STAT:
 704         {
 705                 struct semid64_ds tbuf;
 706                 memset(&tbuf,0,sizeof(tbuf));
 707                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 708                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 709                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 710                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 711                 sem_unlock(sma);
 712                 if (copy_semid_to_user (arg.buf, &tbuf, version))
 713                         return -EFAULT;
 714                 return 0;
 715         }
 716         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT, SETVAL: fall-through */
 717         }
 718         err = -EINVAL;
 719         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
 720                 goto out_unlock;
 721
 722         curr = &sma->sem_base[semnum];
 723
 724         switch (cmd) {
 725         case GETVAL:
 726                 err = curr->semval;
 727                 goto out_unlock;
 728         case GETPID:
 729                 err = curr->sempid;
 730                 goto out_unlock;
 731         case GETNCNT:
 732                 err = count_semncnt(sma,semnum);
 733                 goto out_unlock;
 734         case GETZCNT:
 735                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
 736                 goto out_unlock;
 737         case SETVAL:
 738         {
 739                 int val = arg.val;
 740                 struct sem_undo *un;
 741                 err = -ERANGE;
 742                 if (val > SEMVMX || val < 0)
 743                         goto out_unlock;
 744
 745                 for (un = sma->undo; un; un = un->id_next)
 746                         un->semadj[semnum] = 0;
 747                 curr->semval = val;
 748                 curr->sempid = current->tgid;
 749                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 750                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 751                 update_queue(sma);
 752                 err = 0;
 753                 goto out_unlock;
 754         }
 755         }
 756 out_unlock:
 757         sem_unlock(sma);
 758 out_free:
 759         if(sem_io != fast_sem_io)
 760                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
 761         return err;
 762 }
 763
 764 struct sem_setbuf {
 765         uid_t   uid;
 766         gid_t   gid;
 767         mode_t  mode;
 768 };
 769
 770 static inline unsigned long copy_semid_from_user(struct sem_setbuf *out, void __user *buf, int version)
 771 {
 772         switch(version) {
 773         case IPC_64:
 774             {
 775                 struct semid64_ds tbuf;
 776
 777                 if(copy_from_user(&tbuf, buf, sizeof(tbuf)))
 778                         return -EFAULT;
 779
 780                 out->uid        = tbuf.sem_perm.uid;
 781                 out->gid        = tbuf.sem_perm.gid;
 782                 out->mode       = tbuf.sem_perm.mode;
 783
 784                 return 0;
 785             }
 786         case IPC_OLD:
 787             {
 788                 struct semid_ds tbuf_old;
 789
 790                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
 791                         return -EFAULT;
 792
 793                 out->uid        = tbuf_old.sem_perm.uid;
 794                 out->gid        = tbuf_old.sem_perm.gid;
 795                 out->mode       = tbuf_old.sem_perm.mode;
 796
 797                 return 0;
 798             }
 799         default:
 800                 return -EINVAL;
 801         }
 802 }
 803
 804 static int semctl_down(int semid, int semnum, int cmd, int version, union semun arg)
 805 {
 806         struct sem_array *sma;
 807         int err;
 808         struct sem_setbuf setbuf;
 809         struct kern_ipc_perm *ipcp;
 810
 811         if(cmd == IPC_SET) {
 812                 if(copy_semid_from_user (&setbuf, arg.buf, version))
 813                         return -EFAULT;
 814         }
 815         sma = sem_lock(semid);
 816         if(sma==NULL)
 817                 return -EINVAL;
 818
 819         if (sem_checkid(sma,semid)) {
 820                 err=-EIDRM;
 821                 goto out_unlock;
 822         }
 823         ipcp = &sma->sem_perm;
 824         if (current->euid != ipcp->cuid &&
 825             current->euid != ipcp->uid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 826                 err=-EPERM;
 827                 goto out_unlock;
 828         }
 829
 830         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 831         if (err)
 832                 goto out_unlock;
 833
 834         switch(cmd){
 835         case IPC_RMID:
 836                 freeary(sma, semid);
 837                 err = 0;
 838                 break;
 839         case IPC_SET:
 840                 if ((err = audit_ipc_perms(0, setbuf.uid, setbuf.gid, setbuf.mode, ipcp)))
 841                         goto out_unlock;
 842                 ipcp->uid = setbuf.uid;
 843                 ipcp->gid = setbuf.gid;
 844                 ipcp->mode = (ipcp->mode & ~S_IRWXUGO)
 845                                 | (setbuf.mode & S_IRWXUGO);
 846                 sma->sem_ctime = get_seconds();
 847                 sem_unlock(sma);
 848                 err = 0;
 849                 break;
 850         default:
 851                 sem_unlock(sma);
 852                 err = -EINVAL;
 853                 break;
 854         }
 855         return err;
 856
 857 out_unlock:
 858         sem_unlock(sma);
 859         return err;
 860 }
 861
 862 asmlinkage long sys_semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
 863 {
 864         int err = -EINVAL;
 865         int version;
 866
 867         if (semid < 0)
 868                 return -EINVAL;
 869
 870         version = ipc_parse_version(&cmd);
 871
 872         switch(cmd) {
 873         case IPC_INFO:
 874         case SEM_INFO:
 875         case SEM_STAT:
 876                 err = semctl_nolock(semid,semnum,cmd,version,arg);
 877                 return err;
 878         case GETALL:
 879         case GETVAL:
 880         case GETPID:
 881         case GETNCNT:
 882         case GETZCNT:
 883         case IPC_STAT:
 884         case SETVAL:
 885         case SETALL:
 886                 err = semctl_main(semid,semnum,cmd,version,arg);
 887                 return err;
 888         case IPC_RMID:
 889         case IPC_SET:
 890                 mutex_lock(&sem_ids.mutex);
 891                 err = semctl_down(semid,semnum,cmd,version,arg);
 892                 mutex_unlock(&sem_ids.mutex);
 893                 return err;
 894         default:
 895                 return -EINVAL;
 896         }
 897 }
 898
 899 static inline void lock_semundo(void)
 900 {
 901         struct sem_undo_list *undo_list;
 902
 903         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
 904         if (undo_list)
 905                 spin_lock(&undo_list->lock);
 906 }
 907
 908 /* This code has an interaction with copy_semundo().
 909  * Consider; two tasks are sharing the undo_list. task1
 910  * acquires the undo_list lock in lock_semundo().  If task2 now
 911  * exits before task1 releases the lock (by calling
 912  * unlock_semundo()), then task1 will never call spin_unlock().
 913  * This leave the sem_undo_list in a locked state.  If task1 now creats task3
 914  * and once again shares the sem_undo_list, the sem_undo_list will still be
 915  * locked, and future SEM_UNDO operations will deadlock.  This case is
 916  * dealt with in copy_semundo() by having it reinitialize the spin lock when
 917  * the refcnt goes from 1 to 2.
 918  */
 919 static inline void unlock_semundo(void)
 920 {
 921         struct sem_undo_list *undo_list;
 922
 923         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
 924         if (undo_list)
 925                 spin_unlock(&undo_list->lock);
 926 }
 927
 928
 929 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
 930  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
 931  * and current is THE ONE
 932  *
 933  * If this allocation and assignment succeeds, but later
 934  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
 935  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
 936  * at exit time.
 937  *
 938  * This can block, so callers must hold no locks.
 939  */
 940 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
 941 {
 942         struct sem_undo_list *undo_list;
 943         int size;
 944
 945         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
 946         if (!undo_list) {
 947                 size = sizeof(struct sem_undo_list);
 948                 undo_list = (struct sem_undo_list *) kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 949                 if (undo_list == NULL)
 950                         return -ENOMEM;
 951                 memset(undo_list, 0, size);
 952                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
 953                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
 954                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
 955         }
 956         *undo_listp = undo_list;
 957         return 0;
 958 }
 959
 960 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
 961 {
 962         struct sem_undo **last, *un;
 963
 964         last = &ulp->proc_list;
 965         un = *last;
 966         while(un != NULL) {
 967                 if(un->semid==semid)
 968                         break;
 969                 if(un->semid==-1) {
 970                         *last=un->proc_next;
 971                         kfree(un);
 972                 } else {
 973                         last=&un->proc_next;
 974                 }
 975                 un=*last;
 976         }
 977         return un;
 978 }
 979
 980 static struct sem_undo *find_undo(int semid)
 981 {
 982         struct sem_array *sma;
 983         struct sem_undo_list *ulp;
 984         struct sem_undo *un, *new;
 985         int nsems;
 986         int error;
 987
 988         error = get_undo_list(&ulp);
 989         if (error)
 990                 return ERR_PTR(error);
 991
 992         lock_semundo();
 993         un = lookup_undo(ulp, semid);
 994         unlock_semundo();
 995         if (likely(un!=NULL))
 996                 goto out;
 997
 998         /* no undo structure around - allocate one. */
 999         sma = sem_lock(semid);
1000         un = ERR_PTR(-EINVAL);
1001         if(sma==NULL)
1002                 goto out;
1003         un = ERR_PTR(-EIDRM);
1004         if (sem_checkid(sma,semid)) {
1005                 sem_unlock(sma);
1006                 goto out;
1007         }
1008         nsems = sma->sem_nsems;
1009         ipc_rcu_getref(sma);
1010         sem_unlock(sma);
1011
1012         new = (struct sem_undo *) kmalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1013         if (!new) {
1014                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1015                 ipc_rcu_putref(sma);
1016                 sem_unlock(sma);
1017                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1018         }
1019         memset(new, 0, sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems);
1020         new->semadj = (short *) &new[1];
1021         new->semid = semid;
1022
1023         lock_semundo();
1024         un = lookup_undo(ulp, semid);
1025         if (un) {
1026                 unlock_semundo();
1027                 kfree(new);
1028                 ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1029                 ipc_rcu_putref(sma);
1030                 sem_unlock(sma);
1031                 goto out;
1032         }
1033         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
1034         ipc_rcu_putref(sma);
1035         if (sma->sem_perm.deleted) {
1036                 sem_unlock(sma);
1037                 unlock_semundo();
1038                 kfree(new);
1039                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1040                 goto out;
1041         }
1042         new->proc_next = ulp->proc_list;
1043         ulp->proc_list = new;
1044         new->id_next = sma->undo;
1045         sma->undo = new;
1046         sem_unlock(sma);
1047         un = new;
1048         unlock_semundo();
1049 out:
1050         return un;
1051 }
1052
1053 asmlinkage long sys_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1054                         unsigned nsops, const struct timespec __user *timeout)
1055 {
1056         int error = -EINVAL;
1057         struct sem_array *sma;
1058         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1059         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1060         struct sem_undo *un;
1061         int undos = 0, alter = 0, max;
1062         struct sem_queue queue;
1063         unsigned long jiffies_left = 0;
1064
1065         if (nsops < 1 || semid < 0)
1066                 return -EINVAL;
1067         if (nsops > sc_semopm)
1068                 return -E2BIG;
1069         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1070                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1071                 if(sops==NULL)
1072                         return -ENOMEM;
1073         }
1074         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1075                 error=-EFAULT;
1076                 goto out_free;
1077         }
1078         if (timeout) {
1079                 struct timespec _timeout;
1080                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1081                         error = -EFAULT;
1082                         goto out_free;
1083                 }
1084                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1085                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1086                         error = -EINVAL;
1087                         goto out_free;
1088                 }
1089                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1090         }
1091         max = 0;
1092         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1093                 if (sop->sem_num >= max)
1094                         max = sop->sem_num;
1095                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1096                         undos = 1;
1097                 if (sop->sem_op != 0)
1098                         alter = 1;
1099         }
1100
1101 retry_undos:
1102         if (undos) {
1103                 un = find_undo(semid);
1104                 if (IS_ERR(un)) {
1105                         error = PTR_ERR(un);
1106                         goto out_free;
1107                 }
1108         } else
1109                 un = NULL;
1110
1111         sma = sem_lock(semid);
1112         error=-EINVAL;
1113         if(sma==NULL)
1114                 goto out_free;
1115         error = -EIDRM;
1116         if (sem_checkid(sma,semid))
1117                 goto out_unlock_free;
1118         /*
1119          * semid identifies are not unique - find_undo may have
1120          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1121          * and now a new array with received the same id. Check and retry.
1122          */
1123         if (un && un->semid == -1) {
1124                 sem_unlock(sma);
1125                 goto retry_undos;
1126         }
1127         error = -EFBIG;
1128         if (max >= sma->sem_nsems)
1129                 goto out_unlock_free;
1130
1131         error = -EACCES;
1132         if (ipcperms(&sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1133                 goto out_unlock_free;
1134
1135         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1136         if (error)
1137                 goto out_unlock_free;
1138
1139         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, current->tgid);
1140         if (error <= 0) {
1141                 if (alter && error == 0)
1142                         update_queue (sma);
1143                 goto out_unlock_free;
1144         }
1145
1146         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1147          * task into the pending queue and go to sleep.
1148          */
1149
1150         queue.sma = sma;
1151         queue.sops = sops;
1152         queue.nsops = nsops;
1153         queue.undo = un;
1154         queue.pid = current->tgid;
1155         queue.id = semid;
1156         queue.alter = alter;
1157         if (alter)
1158                 append_to_queue(sma ,&queue);
1159         else
1160                 prepend_to_queue(sma ,&queue);
1161
1162         queue.status = -EINTR;
1163         queue.sleeper = current;
1164         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1165         sem_unlock(sma);
1166
1167         if (timeout)
1168                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1169         else
1170                 schedule();
1171
1172         error = queue.status;
1173         while(unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1174                 cpu_relax();
1175                 error = queue.status;
1176         }
1177
1178         if (error != -EINTR) {
1179                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1180                  * resources */
1181                 goto out_free;
1182         }
1183
1184         sma = sem_lock(semid);
1185         if(sma==NULL) {
1186                 if(queue.prev != NULL)
1187                         BUG();
1188                 error = -EIDRM;
1189                 goto out_free;
1190         }
1191
1192         /*
1193          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process
1194          */
1195         error = queue.status;
1196         if (error != -EINTR) {
1197                 goto out_unlock_free;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1202          */
1203         if (timeout && jiffies_left == 0)
1204                 error = -EAGAIN;
1205         remove_from_queue(sma,&queue);
1206         goto out_unlock_free;
1207
1208 out_unlock_free:
1209         sem_unlock(sma);
1210 out_free:
1211         if(sops != fast_sops)
1212                 kfree(sops);
1213         return error;
1214 }
1215
1216 asmlinkage long sys_semop (int semid, struct sembuf __user *tsops, unsigned nsops)
1217 {
1218         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1219 }
1220
1221 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1222  * parent and child tasks.
1223  *
1224  * See the notes above unlock_semundo() regarding the spin_lock_init()
1225  * in this code.  Initialize the undo_list->lock here instead of get_undo_list()
1226  * because of the reasoning in the comment above unlock_semundo.
1227  */
1228
1229 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1230 {
1231         struct sem_undo_list *undo_list;
1232         int error;
1233
1234         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1235                 error = get_undo_list(&undo_list);
1236                 if (error)
1237                         return error;
1238                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1239                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1240         } else
1241                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1242
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1248  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1249  * so some of them may be out of date.
1250  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1251  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1252  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1253  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1254  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1255  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1256  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1257  */
1258 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1259 {
1260         struct sem_undo_list *undo_list;
1261         struct sem_undo *u, **up;
1262
1263         undo_list = tsk->sysvsem.undo_list;
1264         if (!undo_list)
1265                 return;
1266
1267         if (!atomic_dec_and_test(&undo_list->refcnt))
1268                 return;
1269
1270         /* There's no need to hold the semundo list lock, as current
1271          * is the last task exiting for this undo list.
1272          */
1273         for (up = &undo_list->proc_list; (u = *up); *up = u->proc_next, kfree(u)) {
1274                 struct sem_array *sma;
1275                 int nsems, i;
1276                 struct sem_undo *un, **unp;
1277                 int semid;
1278
1279                 semid = u->semid;
1280
1281                 if(semid == -1)
1282                         continue;
1283                 sma = sem_lock(semid);
1284                 if (sma == NULL)
1285                         continue;
1286
1287                 if (u->semid == -1)
1288                         goto next_entry;
1289
1290                 BUG_ON(sem_checkid(sma,u->semid));
1291
1292                 /* remove u from the sma->undo list */
1293                 for (unp = &sma->undo; (un = *unp); unp = &un->id_next) {
1294                         if (u == un)
1295                                 goto found;
1296                 }
1297                 printk ("exit_sem undo list error id=%d\n", u->semid);
1298                 goto next_entry;
1299 found:
1300                 *unp = un->id_next;
1301                 /* perform adjustments registered in u */
1302                 nsems = sma->sem_nsems;
1303                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1304                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1305                         if (u->semadj[i]) {
1306                                 semaphore->semval += u->semadj[i];
1307                                 /*
1308                                  * Range checks of the new semaphore value,
1309                                  * not defined by sus:
1310                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1311                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1312                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1313                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1314                                  *
1315                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1316                                  * and at SEMVMX.
1317                                  *
1318                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1319                                  */
1320                                 if (semaphore->semval < 0)
1321                                         semaphore->semval = 0;
1322                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1323                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1324                                 semaphore->sempid = current->tgid;
1325                         }
1326                 }
1327                 sma->sem_otime = get_seconds();
1328                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1329                 update_queue(sma);
1330 next_entry:
1331                 sem_unlock(sma);
1332         }
1333         kfree(undo_list);
1334 }
1335
1336 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1337 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1338 {
1339         struct sem_array *sma = it;
1340
1341         return seq_printf(s,
1342                           "%10d %10d  %4o %10lu %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1343                           sma->sem_perm.key,
1344                           sma->sem_id,
1345                           sma->sem_perm.mode,
1346                           sma->sem_nsems,
1347                           sma->sem_perm.uid,
1348                           sma->sem_perm.gid,
1349                           sma->sem_perm.cuid,
1350                           sma->sem_perm.cgid,
1351                           sma->sem_otime,
1352                           sma->sem_ctime);
1353 }
1354 #endif