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