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