epoll: avoid calling ep_call_nested() from ep_poll_safewake()
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <linux/device.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/compat.h>
44 #include <linux/rculist.h>
45 #include <net/busy_poll.h>
46
47 /*
48  * LOCKING:
49  * There are three level of locking required by epoll :
50  *
51  * 1) epmutex (mutex)
52  * 2) ep->mtx (mutex)
53  * 3) ep->lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (POLLIN | POLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | POLLERR | POLLHUP | \
101                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
102
103 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
104 #define EP_MAX_NESTS 4
105
106 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
107
108 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
109
110 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
111
112 struct epoll_filefd {
113         struct file *file;
114         int fd;
115 } __packed;
116
117 /*
118  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
119  * and loop cycles.
120  */
121 struct nested_call_node {
122         struct list_head llink;
123         void *cookie;
124         void *ctx;
125 };
126
127 /*
128  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
129  * maximum recursion dept and loop cycles.
130  */
131 struct nested_calls {
132         struct list_head tasks_call_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
138  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
139  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
140  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
141  */
142 struct epitem {
143         union {
144                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
145                 struct rb_node rbn;
146                 /* Used to free the struct epitem */
147                 struct rcu_head rcu;
148         };
149
150         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
151         struct list_head rdllink;
152
153         /*
154          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
155          * single linked chain of items.
156          */
157         struct epitem *next;
158
159         /* The file descriptor information this item refers to */
160         struct epoll_filefd ffd;
161
162         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
163         int nwait;
164
165         /* List containing poll wait queues */
166         struct list_head pwqlist;
167
168         /* The "container" of this item */
169         struct eventpoll *ep;
170
171         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
172         struct list_head fllink;
173
174         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
175         struct wakeup_source __rcu *ws;
176
177         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
178         struct epoll_event event;
179 };
180
181 /*
182  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
183  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
184  * interface.
185  */
186 struct eventpoll {
187         /* Protect the access to this structure */
188         spinlock_t lock;
189
190         /*
191          * This mutex is used to ensure that files are not removed
192          * while epoll is using them. This is held during the event
193          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
194          * code and the ctl operations.
195          */
196         struct mutex mtx;
197
198         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
199         wait_queue_head_t wq;
200
201         /* Wait queue used by file->poll() */
202         wait_queue_head_t poll_wait;
203
204         /* List of ready file descriptors */
205         struct list_head rdllist;
206
207         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
208         struct rb_root_cached rbr;
209
210         /*
211          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
212          * happened while transferring ready events to userspace w/out
213          * holding ->lock.
214          */
215         struct epitem *ovflist;
216
217         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
218         struct wakeup_source *ws;
219
220         /* The user that created the eventpoll descriptor */
221         struct user_struct *user;
222
223         struct file *file;
224
225         /* used to optimize loop detection check */
226         int visited;
227         struct list_head visited_list_link;
228
229 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
230         /* used to track busy poll napi_id */
231         unsigned int napi_id;
232 #endif
233 };
234
235 /* Wait structure used by the poll hooks */
236 struct eppoll_entry {
237         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
238         struct list_head llink;
239
240         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
241         struct epitem *base;
242
243         /*
244          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
245          * queue head.
246          */
247         wait_queue_entry_t wait;
248
249         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
250         wait_queue_head_t *whead;
251 };
252
253 /* Wrapper struct used by poll queueing */
254 struct ep_pqueue {
255         poll_table pt;
256         struct epitem *epi;
257 };
258
259 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
260 struct ep_send_events_data {
261         int maxevents;
262         struct epoll_event __user *events;
263 };
264
265 /*
266  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
267  */
268 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
269 static long max_user_watches __read_mostly;
270
271 /*
272  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
273  */
274 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
275
276 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
277 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
278
279 /* Used to call file's f_op->poll() under the nested calls boundaries */
280 static struct nested_calls poll_readywalk_ncalls;
281
282 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
283 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
284
285 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
286 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
287
288 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
289 static LIST_HEAD(visited_list);
290
291 /*
292  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
293  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
294  */
295 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
296
297 #ifdef CONFIG_SYSCTL
298
299 #include <linux/sysctl.h>
300
301 static long zero;
302 static long long_max = LONG_MAX;
303
304 struct ctl_table epoll_table[] = {
305         {
306                 .procname       = "max_user_watches",
307                 .data           = &max_user_watches,
308                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
309                 .mode           = 0644,
310                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
311                 .extra1         = &zero,
312                 .extra2         = &long_max,
313         },
314         { }
315 };
316 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
317
318 static const struct file_operations eventpoll_fops;
319
320 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
321 {
322         return f->f_op == &eventpoll_fops;
323 }
324
325 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
326 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
327                               struct file *file, int fd)
328 {
329         ffd->file = file;
330         ffd->fd = fd;
331 }
332
333 /* Compare RB tree keys */
334 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
335                              struct epoll_filefd *p2)
336 {
337         return (p1->file > p2->file ? +1:
338                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
339 }
340
341 /* Tells us if the item is currently linked */
342 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
343 {
344         return !list_empty(p);
345 }
346
347 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
348 {
349         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
350 }
351
352 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
353 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
354 {
355         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
356 }
357
358 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
359 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
360 {
361         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
362 }
363
364 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
365 static inline int ep_op_has_event(int op)
366 {
367         return op != EPOLL_CTL_DEL;
368 }
369
370 /* Initialize the poll safe wake up structure */
371 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
372 {
373         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
374         spin_lock_init(&ncalls->lock);
375 }
376
377 /**
378  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
379  *
380  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
381  *
382  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
383  *          or zero otherwise.
384  */
385 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
386 {
387         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
388 }
389
390 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
391 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
392 {
393         struct eventpoll *ep = p;
394
395         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
396 }
397 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
398
399 /*
400  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
401  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
402  *
403  * we must do our busy polling with irqs enabled
404  */
405 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
406 {
407 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
408         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
409
410         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
411                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
412 #endif
413 }
414
415 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
416 {
417 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
418         if (ep->napi_id)
419                 ep->napi_id = 0;
420 #endif
421 }
422
423 /*
424  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
425  */
426 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
427 {
428 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
429         struct eventpoll *ep;
430         unsigned int napi_id;
431         struct socket *sock;
432         struct sock *sk;
433         int err;
434
435         if (!net_busy_loop_on())
436                 return;
437
438         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
439         if (!sock)
440                 return;
441
442         sk = sock->sk;
443         if (!sk)
444                 return;
445
446         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
447         ep = epi->ep;
448
449         /* Non-NAPI IDs can be rejected
450          *      or
451          * Nothing to do if we already have this ID
452          */
453         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
454                 return;
455
456         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
457         ep->napi_id = napi_id;
458 #endif
459 }
460
461 /**
462  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
463  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
464  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
465  *                  no re-entered.
466  *
467  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
468  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
469  * @nproc: Nested call core function pointer.
470  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
471  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
472  * @ctx: This instance context.
473  *
474  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
475  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
476  */
477 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
478                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
479                           void *cookie, void *ctx)
480 {
481         int error, call_nests = 0;
482         unsigned long flags;
483         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
484         struct nested_call_node *tncur;
485         struct nested_call_node tnode;
486
487         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
488
489         /*
490          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
491          * We use a list here, since the population inside this set is always
492          * very much limited.
493          */
494         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
495                 if (tncur->ctx == ctx &&
496                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
497                         /*
498                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
499                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
500                          */
501                         error = -1;
502                         goto out_unlock;
503                 }
504         }
505
506         /* Add the current task and cookie to the list */
507         tnode.ctx = ctx;
508         tnode.cookie = cookie;
509         list_add(&tnode.llink, lsthead);
510
511         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
512
513         /* Call the nested function */
514         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
515
516         /* Remove the current task from the list */
517         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
518         list_del(&tnode.llink);
519 out_unlock:
520         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
521
522         return error;
523 }
524
525 /*
526  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
527  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
528  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
529  * with the same locking. For example:
530  *
531  *   dfd = socket(...);
532  *   efd1 = epoll_create();
533  *   efd2 = epoll_create();
534  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
535  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
536  *
537  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
538  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
539  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
540  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
541  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
542  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
543  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
544  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
545  * avoid stack blasting.
546  *
547  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
548  * this special case of epoll.
549  */
550 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
551
552 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
553
554 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
555 {
556         unsigned long flags;
557         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
558
559         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
560         wake_up_locked_poll(wqueue, POLLIN);
561         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
562
563         return 0;
564 }
565
566 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
567 {
568         int this_cpu = get_cpu();
569
570         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
571                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
572
573         put_cpu();
574 }
575
576 #else
577
578 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
579 {
580         wake_up_poll(wq, POLLIN);
581 }
582
583 #endif
584
585 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
586 {
587         wait_queue_head_t *whead;
588
589         rcu_read_lock();
590         /*
591          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
592          * If we read NULL we need a barrier paired with
593          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
594          * we rely on whead->lock.
595          */
596         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
597         if (whead)
598                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
599         rcu_read_unlock();
600 }
601
602 /*
603  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
604  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
605  * ep_free).
606  */
607 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
608 {
609         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
610         struct eppoll_entry *pwq;
611
612         while (!list_empty(lsthead)) {
613                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
614
615                 list_del(&pwq->llink);
616                 ep_remove_wait_queue(pwq);
617                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
618         }
619 }
620
621 /* call only when ep->mtx is held */
622 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
623 {
624         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
625 }
626
627 /* call only when ep->mtx is held */
628 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
629 {
630         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
631
632         if (ws)
633                 __pm_stay_awake(ws);
634 }
635
636 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
637 {
638         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
639 }
640
641 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
642 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
643 {
644         struct wakeup_source *ws;
645
646         rcu_read_lock();
647         ws = rcu_dereference(epi->ws);
648         if (ws)
649                 __pm_stay_awake(ws);
650         rcu_read_unlock();
651 }
652
653 /**
654  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
655  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
656  *                      O(NumReady) performance.
657  *
658  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
659  * @sproc: Pointer to the scan callback.
660  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
661  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
662  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
663  *
664  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
665  */
666 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
667                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
668                                            struct list_head *, void *),
669                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
670 {
671         int error, pwake = 0;
672         unsigned long flags;
673         struct epitem *epi, *nepi;
674         LIST_HEAD(txlist);
675
676         /*
677          * We need to lock this because we could be hit by
678          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
679          */
680
681         if (!ep_locked)
682                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
683
684         /*
685          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
686          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
687          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
688          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
689          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
690          * in a lockless way.
691          */
692         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
693         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
694         ep->ovflist = NULL;
695         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
696
697         /*
698          * Now call the callback function.
699          */
700         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
701
702         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
703         /*
704          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
705          * other events might have been queued by the poll callback.
706          * We re-insert them inside the main ready-list here.
707          */
708         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
709              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
710                 /*
711                  * We need to check if the item is already in the list.
712                  * During the "sproc" callback execution time, items are
713                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
714                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
715                  */
716                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
717                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
718                         ep_pm_stay_awake(epi);
719                 }
720         }
721         /*
722          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
723          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
724          * ep->rdllist.
725          */
726         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
727
728         /*
729          * Quickly re-inject items left on "txlist".
730          */
731         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
732         __pm_relax(ep->ws);
733
734         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
735                 /*
736                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
737                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
738                  */
739                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
740                         wake_up_locked(&ep->wq);
741                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
742                         pwake++;
743         }
744         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
745
746         if (!ep_locked)
747                 mutex_unlock(&ep->mtx);
748
749         /* We have to call this outside the lock */
750         if (pwake)
751                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
752
753         return error;
754 }
755
756 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
757 {
758         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
759         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
760 }
761
762 /*
763  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
764  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
765  */
766 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
767 {
768         unsigned long flags;
769         struct file *file = epi->ffd.file;
770
771         /*
772          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
773          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
774          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
775          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
776          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
777          * that will try to get "ep->lock".
778          */
779         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
780
781         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
782         spin_lock(&file->f_lock);
783         list_del_rcu(&epi->fllink);
784         spin_unlock(&file->f_lock);
785
786         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
787
788         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
789         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
790                 list_del_init(&epi->rdllink);
791         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
792
793         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
794         /*
795          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
796          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
797          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
798          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
799          * use of the rbn field.
800          */
801         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
802
803         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
804
805         return 0;
806 }
807
808 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
809 {
810         struct rb_node *rbp;
811         struct epitem *epi;
812
813         /* We need to release all tasks waiting for these file */
814         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
815                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
816
817         /*
818          * We need to lock this because we could be hit by
819          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
820          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
821          * is on the way to be removed and no one has references to it
822          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
823          * holding "epmutex" is sufficient here.
824          */
825         mutex_lock(&epmutex);
826
827         /*
828          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
829          */
830         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
831                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
832
833                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
834                 cond_resched();
835         }
836
837         /*
838          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
839          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
840          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
841          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
842          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
843          * a lockdep warning.
844          */
845         mutex_lock(&ep->mtx);
846         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
847                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
848                 ep_remove(ep, epi);
849                 cond_resched();
850         }
851         mutex_unlock(&ep->mtx);
852
853         mutex_unlock(&epmutex);
854         mutex_destroy(&ep->mtx);
855         free_uid(ep->user);
856         wakeup_source_unregister(ep->ws);
857         kfree(ep);
858 }
859
860 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
861 {
862         struct eventpoll *ep = file->private_data;
863
864         if (ep)
865                 ep_free(ep);
866
867         return 0;
868 }
869
870 static inline unsigned int ep_item_poll(struct epitem *epi, poll_table *pt)
871 {
872         pt->_key = epi->event.events;
873
874         return epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
875 }
876
877 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
878                                void *priv)
879 {
880         struct epitem *epi, *tmp;
881         poll_table pt;
882
883         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
884
885         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
886                 if (ep_item_poll(epi, &pt))
887                         return POLLIN | POLLRDNORM;
888                 else {
889                         /*
890                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
891                          * callback, but it's not actually ready, as far as
892                          * caller requested events goes. We can remove it here.
893                          */
894                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
895                         list_del_init(&epi->rdllink);
896                 }
897         }
898
899         return 0;
900 }
901
902 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
903                                  poll_table *pt);
904
905 struct readyevents_arg {
906         struct eventpoll *ep;
907         bool locked;
908 };
909
910 static int ep_poll_readyevents_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
911 {
912         struct readyevents_arg *arg = priv;
913
914         return ep_scan_ready_list(arg->ep, ep_read_events_proc, NULL,
915                                   call_nests + 1, arg->locked);
916 }
917
918 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
919 {
920         int pollflags;
921         struct eventpoll *ep = file->private_data;
922         struct readyevents_arg arg;
923
924         /*
925          * During ep_insert() we already hold the ep->mtx for the tfile.
926          * Prevent re-aquisition.
927          */
928         arg.locked = wait && (wait->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
929         arg.ep = ep;
930
931         /* Insert inside our poll wait queue */
932         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
933
934         /*
935          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
936          * the ready list. This need to be done under ep_call_nested()
937          * supervision, since the call to f_op->poll() done on listed files
938          * could re-enter here.
939          */
940         pollflags = ep_call_nested(&poll_readywalk_ncalls, EP_MAX_NESTS,
941                                    ep_poll_readyevents_proc, &arg, ep, current);
942
943         return pollflags != -1 ? pollflags : 0;
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_PROC_FS
947 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
948 {
949         struct eventpoll *ep = f->private_data;
950         struct rb_node *rbp;
951
952         mutex_lock(&ep->mtx);
953         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
954                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
955                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
956
957                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
958                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
959                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
960                            (long long)epi->event.data,
961                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
962                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
963                 if (seq_has_overflowed(m))
964                         break;
965         }
966         mutex_unlock(&ep->mtx);
967 }
968 #endif
969
970 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
971 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
972 #ifdef CONFIG_PROC_FS
973         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
974 #endif
975         .release        = ep_eventpoll_release,
976         .poll           = ep_eventpoll_poll,
977         .llseek         = noop_llseek,
978 };
979
980 /*
981  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
982  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
983  * closed without being removed from the eventpoll interface.
984  */
985 void eventpoll_release_file(struct file *file)
986 {
987         struct eventpoll *ep;
988         struct epitem *epi, *next;
989
990         /*
991          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
992          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
993          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
994          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
995          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
996          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
997          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
998          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
999          * from anywhere but ep_free().
1000          *
1001          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1002          */
1003         mutex_lock(&epmutex);
1004         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1005                 ep = epi->ep;
1006                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1007                 ep_remove(ep, epi);
1008                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1009         }
1010         mutex_unlock(&epmutex);
1011 }
1012
1013 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1014 {
1015         int error;
1016         struct user_struct *user;
1017         struct eventpoll *ep;
1018
1019         user = get_current_user();
1020         error = -ENOMEM;
1021         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1022         if (unlikely(!ep))
1023                 goto free_uid;
1024
1025         spin_lock_init(&ep->lock);
1026         mutex_init(&ep->mtx);
1027         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1028         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1029         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1030         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1031         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1032         ep->user = user;
1033
1034         *pep = ep;
1035
1036         return 0;
1037
1038 free_uid:
1039         free_uid(user);
1040         return error;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1045  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1046  * "mtx" held.
1047  */
1048 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1049 {
1050         int kcmp;
1051         struct rb_node *rbp;
1052         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1053         struct epoll_filefd ffd;
1054
1055         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1056         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1057                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1058                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1059                 if (kcmp > 0)
1060                         rbp = rbp->rb_right;
1061                 else if (kcmp < 0)
1062                         rbp = rbp->rb_left;
1063                 else {
1064                         epir = epi;
1065                         break;
1066                 }
1067         }
1068
1069         return epir;
1070 }
1071
1072 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1073 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1074 {
1075         struct rb_node *rbp;
1076         struct epitem *epi;
1077
1078         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1079                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1080                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1081                         if (toff == 0)
1082                                 return epi;
1083                         else
1084                                 toff--;
1085                 }
1086                 cond_resched();
1087         }
1088
1089         return NULL;
1090 }
1091
1092 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1093                                      unsigned long toff)
1094 {
1095         struct file *file_raw;
1096         struct eventpoll *ep;
1097         struct epitem *epi;
1098
1099         if (!is_file_epoll(file))
1100                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1101
1102         ep = file->private_data;
1103
1104         mutex_lock(&ep->mtx);
1105         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1106         if (epi)
1107                 file_raw = epi->ffd.file;
1108         else
1109                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1110         mutex_unlock(&ep->mtx);
1111
1112         return file_raw;
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1115
1116 /*
1117  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1118  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1119  * have events to report.
1120  */
1121 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1122 {
1123         int pwake = 0;
1124         unsigned long flags;
1125         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1126         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1127         int ewake = 0;
1128
1129         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1130
1131         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1132
1133         /*
1134          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1135          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1136          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1137          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1138          */
1139         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1140                 goto out_unlock;
1141
1142         /*
1143          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1144          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1145          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1146          * test for "key" != NULL before the event match test.
1147          */
1148         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
1149                 goto out_unlock;
1150
1151         /*
1152          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1153          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1154          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1155          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1156          */
1157         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1158                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1159                         epi->next = ep->ovflist;
1160                         ep->ovflist = epi;
1161                         if (epi->ws) {
1162                                 /*
1163                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1164                                  * deactivated at any time.
1165                                  */
1166                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1167                         }
1168
1169                 }
1170                 goto out_unlock;
1171         }
1172
1173         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1174         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1175                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1176                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1177         }
1178
1179         /*
1180          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1181          * wait list.
1182          */
1183         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1184                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1185                                         !((unsigned long)key & POLLFREE)) {
1186                         switch ((unsigned long)key & EPOLLINOUT_BITS) {
1187                         case POLLIN:
1188                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1189                                         ewake = 1;
1190                                 break;
1191                         case POLLOUT:
1192                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1193                                         ewake = 1;
1194                                 break;
1195                         case 0:
1196                                 ewake = 1;
1197                                 break;
1198                         }
1199                 }
1200                 wake_up_locked(&ep->wq);
1201         }
1202         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1203                 pwake++;
1204
1205 out_unlock:
1206         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1207
1208         /* We have to call this outside the lock */
1209         if (pwake)
1210                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1211
1212         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1213                 ewake = 1;
1214
1215         if ((unsigned long)key & POLLFREE) {
1216                 /*
1217                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1218                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1219                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1220                  */
1221                 list_del_init(&wait->entry);
1222                 /*
1223                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1224                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1225                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1226                  * ep/epi or even wait.
1227                  */
1228                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1229         }
1230
1231         return ewake;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1236  * target file wakeup lists.
1237  */
1238 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1239                                  poll_table *pt)
1240 {
1241         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1242         struct eppoll_entry *pwq;
1243
1244         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1245                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1246                 pwq->whead = whead;
1247                 pwq->base = epi;
1248                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1249                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1250                 else
1251                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1252                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1253                 epi->nwait++;
1254         } else {
1255                 /* We have to signal that an error occurred */
1256                 epi->nwait = -1;
1257         }
1258 }
1259
1260 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1261 {
1262         int kcmp;
1263         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1264         struct epitem *epic;
1265         bool leftmost = true;
1266
1267         while (*p) {
1268                 parent = *p;
1269                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1270                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1271                 if (kcmp > 0) {
1272                         p = &parent->rb_right;
1273                         leftmost = false;
1274                 } else
1275                         p = &parent->rb_left;
1276         }
1277         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1278         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1279 }
1280
1281
1282
1283 #define PATH_ARR_SIZE 5
1284 /*
1285  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1286  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1287  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1288  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1289  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1290  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1291  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1292  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1293  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1294  */
1295 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1296 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1297
1298 static int path_count_inc(int nests)
1299 {
1300         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1301         if (nests == 0)
1302                 return 0;
1303
1304         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1305                 return -1;
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 static void path_count_init(void)
1310 {
1311         int i;
1312
1313         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1314                 path_count[i] = 0;
1315 }
1316
1317 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1318 {
1319         int error = 0;
1320         struct file *file = priv;
1321         struct file *child_file;
1322         struct epitem *epi;
1323
1324         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1325         rcu_read_lock();
1326         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1327                 child_file = epi->ep->file;
1328                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1329                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1330                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1331                                         error = -1;
1332                                         break;
1333                                 }
1334                         } else {
1335                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1336                                                         EP_MAX_NESTS,
1337                                                         reverse_path_check_proc,
1338                                                         child_file, child_file,
1339                                                         current);
1340                         }
1341                         if (error != 0)
1342                                 break;
1343                 } else {
1344                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1345                                 "file is not an ep!\n");
1346                 }
1347         }
1348         rcu_read_unlock();
1349         return error;
1350 }
1351
1352 /**
1353  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1354  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1355  *                      make sure that those added links don't add too many
1356  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1357  *                      eventpoll objects.
1358  *
1359  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1360  *          -1 otherwise.
1361  */
1362 static int reverse_path_check(void)
1363 {
1364         int error = 0;
1365         struct file *current_file;
1366
1367         /* let's call this for all tfiles */
1368         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1369                 path_count_init();
1370                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1371                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1372                                         current_file, current);
1373                 if (error)
1374                         break;
1375         }
1376         return error;
1377 }
1378
1379 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1380 {
1381         const char *name;
1382         struct wakeup_source *ws;
1383
1384         if (!epi->ep->ws) {
1385                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1386                 if (!epi->ep->ws)
1387                         return -ENOMEM;
1388         }
1389
1390         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1391         ws = wakeup_source_register(name);
1392
1393         if (!ws)
1394                 return -ENOMEM;
1395         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1401 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1402 {
1403         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1404
1405         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1406
1407         /*
1408          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1409          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1410          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1411          */
1412         synchronize_rcu();
1413         wakeup_source_unregister(ws);
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Must be called with "mtx" held.
1418  */
1419 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
1420                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1421 {
1422         int error, revents, pwake = 0;
1423         unsigned long flags;
1424         long user_watches;
1425         struct epitem *epi;
1426         struct ep_pqueue epq;
1427
1428         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1429         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1430                 return -ENOSPC;
1431         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1432                 return -ENOMEM;
1433
1434         /* Item initialization follow here ... */
1435         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1436         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1437         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1438         epi->ep = ep;
1439         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1440         epi->event = *event;
1441         epi->nwait = 0;
1442         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1443         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1444                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1445                 if (error)
1446                         goto error_create_wakeup_source;
1447         } else {
1448                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1449         }
1450
1451         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1452         epq.epi = epi;
1453         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1454
1455         /*
1456          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1457          * We can safely use the file* here because its usage count has
1458          * been increased by the caller of this function. Note that after
1459          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1460          * the new item.
1461          */
1462         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt);
1463
1464         /*
1465          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1466          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1467          * high memory pressure.
1468          */
1469         error = -ENOMEM;
1470         if (epi->nwait < 0)
1471                 goto error_unregister;
1472
1473         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1474         spin_lock(&tfile->f_lock);
1475         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1476         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1477
1478         /*
1479          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1480          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1481          */
1482         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1483
1484         /* now check if we've created too many backpaths */
1485         error = -EINVAL;
1486         if (full_check && reverse_path_check())
1487                 goto error_remove_epi;
1488
1489         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1490         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1491
1492         /* record NAPI ID of new item if present */
1493         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1494
1495         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1496         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1497                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1498                 ep_pm_stay_awake(epi);
1499
1500                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1501                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1502                         wake_up_locked(&ep->wq);
1503                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1504                         pwake++;
1505         }
1506
1507         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1508
1509         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1510
1511         /* We have to call this outside the lock */
1512         if (pwake)
1513                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1514
1515         return 0;
1516
1517 error_remove_epi:
1518         spin_lock(&tfile->f_lock);
1519         list_del_rcu(&epi->fllink);
1520         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1521
1522         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1523
1524 error_unregister:
1525         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1526
1527         /*
1528          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1529          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1530          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1531          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1532          */
1533         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1534         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1535                 list_del_init(&epi->rdllink);
1536         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1537
1538         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1539
1540 error_create_wakeup_source:
1541         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1542
1543         return error;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1548  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1549  */
1550 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1551 {
1552         int pwake = 0;
1553         unsigned int revents;
1554         poll_table pt;
1555
1556         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1557
1558         /*
1559          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1560          * otherwise we might miss an event that happens between the
1561          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1562          */
1563         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1564         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1565         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1566                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1567                         ep_create_wakeup_source(epi);
1568         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1569                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1570         }
1571
1572         /*
1573          * The following barrier has two effects:
1574          *
1575          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1576          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1577          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1578          *    We need this because we did not take ep->lock while
1579          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1580          *    ep->lock).
1581          *
1582          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1583          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1584          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1585          *    comments for wq_has_sleeper).
1586          *
1587          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1588          * (or both) will notice the readiness of an item.
1589          */
1590         smp_mb();
1591
1592         /*
1593          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1594          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1595          */
1596         revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1597
1598         /*
1599          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1600          * list, push it inside.
1601          */
1602         if (revents & event->events) {
1603                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1604                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1605                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1606                         ep_pm_stay_awake(epi);
1607
1608                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1609                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1610                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1611                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1612                                 pwake++;
1613                 }
1614                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1615         }
1616
1617         /* We have to call this outside the lock */
1618         if (pwake)
1619                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1625                                void *priv)
1626 {
1627         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1628         int eventcnt;
1629         unsigned int revents;
1630         struct epitem *epi;
1631         struct epoll_event __user *uevent;
1632         struct wakeup_source *ws;
1633         poll_table pt;
1634
1635         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1636
1637         /*
1638          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1639          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1640          * holding "mtx" during this call.
1641          */
1642         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1643              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1644                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1645
1646                 /*
1647                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1648                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1649                  * below).
1650                  *
1651                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1652                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1653                  * with ep_is_linked().
1654                  */
1655                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1656                 if (ws) {
1657                         if (ws->active)
1658                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1659                         __pm_relax(ws);
1660                 }
1661
1662                 list_del_init(&epi->rdllink);
1663
1664                 revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1665
1666                 /*
1667                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1668                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1669                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1670                  * can change the item.
1671                  */
1672                 if (revents) {
1673                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1674                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1675                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1676                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1677                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1678                         }
1679                         eventcnt++;
1680                         uevent++;
1681                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1682                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1683                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1684                                 /*
1685                                  * If this file has been added with Level
1686                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1687                                  * the ready list, so that the next call to
1688                                  * epoll_wait() will check again the events
1689                                  * availability. At this point, no one can insert
1690                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1691                                  * callers are locked out by
1692                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1693                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1694                                  */
1695                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1696                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1697                         }
1698                 }
1699         }
1700
1701         return eventcnt;
1702 }
1703
1704 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1705                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1706 {
1707         struct ep_send_events_data esed;
1708
1709         esed.maxevents = maxevents;
1710         esed.events = events;
1711
1712         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1713 }
1714
1715 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1716 {
1717         struct timespec64 now, ts = {
1718                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1719                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1720         };
1721
1722         ktime_get_ts64(&now);
1723         return timespec64_add_safe(now, ts);
1724 }
1725
1726 /**
1727  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1728  *           event buffer.
1729  *
1730  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1731  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1732  *          stored.
1733  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1734  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1735  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1736  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1737  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1738  *           occurred).
1739  *
1740  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1741  *          error code, in case of error.
1742  */
1743 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1744                    int maxevents, long timeout)
1745 {
1746         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1747         unsigned long flags;
1748         u64 slack = 0;
1749         wait_queue_entry_t wait;
1750         ktime_t expires, *to = NULL;
1751
1752         if (timeout > 0) {
1753                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1754
1755                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1756                 to = &expires;
1757                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1758         } else if (timeout == 0) {
1759                 /*
1760                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1761                  * caller specified a non blocking operation.
1762                  */
1763                 timed_out = 1;
1764                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1765                 goto check_events;
1766         }
1767
1768 fetch_events:
1769
1770         if (!ep_events_available(ep))
1771                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1772
1773         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1774
1775         if (!ep_events_available(ep)) {
1776                 /*
1777                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1778                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1779                  * ID onto the ready list.
1780                  */
1781                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1782
1783                 /*
1784                  * We don't have any available event to return to the caller.
1785                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1786                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1787                  */
1788                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1789                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1790
1791                 for (;;) {
1792                         /*
1793                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1794                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1795                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1796                          */
1797                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1798                         /*
1799                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1800                          * threads to make a timely exit without the chance of
1801                          * finding more events available and fetching
1802                          * repeatedly.
1803                          */
1804                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1805                                 res = -EINTR;
1806                                 break;
1807                         }
1808                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1809                                 break;
1810                         if (signal_pending(current)) {
1811                                 res = -EINTR;
1812                                 break;
1813                         }
1814
1815                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1816                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1817                                 timed_out = 1;
1818
1819                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1820                 }
1821
1822                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1823                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1824         }
1825 check_events:
1826         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1827         eavail = ep_events_available(ep);
1828
1829         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1830
1831         /*
1832          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1833          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1834          * more luck.
1835          */
1836         if (!res && eavail &&
1837             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1838                 goto fetch_events;
1839
1840         return res;
1841 }
1842
1843 /**
1844  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1845  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1846  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1847  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1848  *                      result in excessive stack usage).
1849  *
1850  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1851  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1852  *          data structure pointer.
1853  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1854  *
1855  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1856  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1857  */
1858 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1859 {
1860         int error = 0;
1861         struct file *file = priv;
1862         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1863         struct eventpoll *ep_tovisit;
1864         struct rb_node *rbp;
1865         struct epitem *epi;
1866
1867         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1868         ep->visited = 1;
1869         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1870         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1871                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1872                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1873                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1874                         if (ep_tovisit->visited)
1875                                 continue;
1876                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1877                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1878                                         ep_tovisit, current);
1879                         if (error != 0)
1880                                 break;
1881                 } else {
1882                         /*
1883                          * If we've reached a file that is not associated with
1884                          * an ep, then we need to check if the newly added
1885                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1886                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1887                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1888                          * during ep_insert().
1889                          */
1890                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1891                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1892                                          &tfile_check_list);
1893                 }
1894         }
1895         mutex_unlock(&ep->mtx);
1896
1897         return error;
1898 }
1899
1900 /**
1901  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1902  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1903  *                 closed loops or too deep chains.
1904  *
1905  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1906  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1907  *
1908  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1909  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1910  */
1911 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1912 {
1913         int ret;
1914         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1915
1916         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1917                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1918         /* clear visited list */
1919         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1920                                                         visited_list_link) {
1921                 ep_cur->visited = 0;
1922                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1923         }
1924         return ret;
1925 }
1926
1927 static void clear_tfile_check_list(void)
1928 {
1929         struct file *file;
1930
1931         /* first clear the tfile_check_list */
1932         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1933                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1934                                         f_tfile_llink);
1935                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1936         }
1937         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Open an eventpoll file descriptor.
1942  */
1943 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1944 {
1945         int error, fd;
1946         struct eventpoll *ep = NULL;
1947         struct file *file;
1948
1949         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1950         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1951
1952         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1953                 return -EINVAL;
1954         /*
1955          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1956          */
1957         error = ep_alloc(&ep);
1958         if (error < 0)
1959                 return error;
1960         /*
1961          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1962          * a file structure and a free file descriptor.
1963          */
1964         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1965         if (fd < 0) {
1966                 error = fd;
1967                 goto out_free_ep;
1968         }
1969         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1970                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1971         if (IS_ERR(file)) {
1972                 error = PTR_ERR(file);
1973                 goto out_free_fd;
1974         }
1975         ep->file = file;
1976         fd_install(fd, file);
1977         return fd;
1978
1979 out_free_fd:
1980         put_unused_fd(fd);
1981 out_free_ep:
1982         ep_free(ep);
1983         return error;
1984 }
1985
1986 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1987 {
1988         if (size <= 0)
1989                 return -EINVAL;
1990
1991         return sys_epoll_create1(0);
1992 }
1993
1994 /*
1995  * The following function implements the controller interface for
1996  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1997  * file descriptors inside the interest set.
1998  */
1999 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2000                 struct epoll_event __user *, event)
2001 {
2002         int error;
2003         int full_check = 0;
2004         struct fd f, tf;
2005         struct eventpoll *ep;
2006         struct epitem *epi;
2007         struct epoll_event epds;
2008         struct eventpoll *tep = NULL;
2009
2010         error = -EFAULT;
2011         if (ep_op_has_event(op) &&
2012             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2013                 goto error_return;
2014
2015         error = -EBADF;
2016         f = fdget(epfd);
2017         if (!f.file)
2018                 goto error_return;
2019
2020         /* Get the "struct file *" for the target file */
2021         tf = fdget(fd);
2022         if (!tf.file)
2023                 goto error_fput;
2024
2025         /* The target file descriptor must support poll */
2026         error = -EPERM;
2027         if (!tf.file->f_op->poll)
2028                 goto error_tgt_fput;
2029
2030         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2031         if (ep_op_has_event(op))
2032                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2033
2034         /*
2035          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2036          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2037          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2038          */
2039         error = -EINVAL;
2040         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2041                 goto error_tgt_fput;
2042
2043         /*
2044          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2045          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2046          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2047          */
2048         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2049                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2050                         goto error_tgt_fput;
2051                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2052                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2053                         goto error_tgt_fput;
2054         }
2055
2056         /*
2057          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2058          * our own data structure.
2059          */
2060         ep = f.file->private_data;
2061
2062         /*
2063          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2064          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2065          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2066          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2067          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2068          * haven't created too many possible wakeup paths.
2069          *
2070          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2071          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2072          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2073          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2074          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2075          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2076          */
2077         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2078         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2079                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2080                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2081                         full_check = 1;
2082                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2083                         mutex_lock(&epmutex);
2084                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2085                                 error = -ELOOP;
2086                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2087                                         clear_tfile_check_list();
2088                                         goto error_tgt_fput;
2089                                 }
2090                         } else
2091                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2092                                                         &tfile_check_list);
2093                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2094                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2095                                 tep = tf.file->private_data;
2096                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2097                         }
2098                 }
2099         }
2100
2101         /*
2102          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2103          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2104          * ep_find() till we release the mutex.
2105          */
2106         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2107
2108         error = -EINVAL;
2109         switch (op) {
2110         case EPOLL_CTL_ADD:
2111                 if (!epi) {
2112                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2113                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2114                 } else
2115                         error = -EEXIST;
2116                 if (full_check)
2117                         clear_tfile_check_list();
2118                 break;
2119         case EPOLL_CTL_DEL:
2120                 if (epi)
2121                         error = ep_remove(ep, epi);
2122                 else
2123                         error = -ENOENT;
2124                 break;
2125         case EPOLL_CTL_MOD:
2126                 if (epi) {
2127                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2128                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2129                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2130                         }
2131                 } else
2132                         error = -ENOENT;
2133                 break;
2134         }
2135         if (tep != NULL)
2136                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2137         mutex_unlock(&ep->mtx);
2138
2139 error_tgt_fput:
2140         if (full_check)
2141                 mutex_unlock(&epmutex);
2142
2143         fdput(tf);
2144 error_fput:
2145         fdput(f);
2146 error_return:
2147
2148         return error;
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2153  * part of the user space epoll_wait(2).
2154  */
2155 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2156                 int, maxevents, int, timeout)
2157 {
2158         int error;
2159         struct fd f;
2160         struct eventpoll *ep;
2161
2162         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2163         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2164                 return -EINVAL;
2165
2166         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2167         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2168                 return -EFAULT;
2169
2170         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2171         f = fdget(epfd);
2172         if (!f.file)
2173                 return -EBADF;
2174
2175         /*
2176          * We have to check that the file structure underneath the fd
2177          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2178          */
2179         error = -EINVAL;
2180         if (!is_file_epoll(f.file))
2181                 goto error_fput;
2182
2183         /*
2184          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2185          * our own data structure.
2186          */
2187         ep = f.file->private_data;
2188
2189         /* Time to fish for events ... */
2190         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2191
2192 error_fput:
2193         fdput(f);
2194         return error;
2195 }
2196
2197 /*
2198  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2199  * part of the user space epoll_pwait(2).
2200  */
2201 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2202                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2203                 size_t, sigsetsize)
2204 {
2205         int error;
2206         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2207
2208         /*
2209          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2210          * we apply it here.
2211          */
2212         if (sigmask) {
2213                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2214                         return -EINVAL;
2215                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2216                         return -EFAULT;
2217                 sigsaved = current->blocked;
2218                 set_current_blocked(&ksigmask);
2219         }
2220
2221         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2222
2223         /*
2224          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2225          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2226          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2227          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2228          */
2229         if (sigmask) {
2230                 if (error == -EINTR) {
2231                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2232                                sizeof(sigsaved));
2233                         set_restore_sigmask();
2234                 } else
2235                         set_current_blocked(&sigsaved);
2236         }
2237
2238         return error;
2239 }
2240
2241 #ifdef CONFIG_COMPAT
2242 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2243                         struct epoll_event __user *, events,
2244                         int, maxevents, int, timeout,
2245                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2246                         compat_size_t, sigsetsize)
2247 {
2248         long err;
2249         compat_sigset_t csigmask;
2250         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2251
2252         /*
2253          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2254          * we apply it here.
2255          */
2256         if (sigmask) {
2257                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2258                         return -EINVAL;
2259                 if (copy_from_user(&csigmask, sigmask, sizeof(csigmask)))
2260                         return -EFAULT;
2261                 sigset_from_compat(&ksigmask, &csigmask);
2262                 sigsaved = current->blocked;
2263                 set_current_blocked(&ksigmask);
2264         }
2265
2266         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2267
2268         /*
2269          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2270          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2271          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2272          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2273          */
2274         if (sigmask) {
2275                 if (err == -EINTR) {
2276                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2277                                sizeof(sigsaved));
2278                         set_restore_sigmask();
2279                 } else
2280                         set_current_blocked(&sigsaved);
2281         }
2282
2283         return err;
2284 }
2285 #endif
2286
2287 static int __init eventpoll_init(void)
2288 {
2289         struct sysinfo si;
2290
2291         si_meminfo(&si);
2292         /*
2293          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2294          */
2295         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2296                 EP_ITEM_COST;
2297         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2298
2299         /*
2300          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2301          * inclusion loops checks.
2302          */
2303         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2304
2305 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2306         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2307         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2308 #endif
2309
2310         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
2311         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
2312
2313         /*
2314          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2315          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2316          */
2317         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2318
2319         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2320         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2321                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2322
2323         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2324         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2325                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2326
2327         return 0;
2328 }
2329 fs_initcall(eventpoll_init);