epoll: use the waitqueue lock to protect ep->wq
[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         unsigned long flags;
671         struct epitem *epi, *nepi;
672         LIST_HEAD(txlist);
673
674         /*
675          * We need to lock this because we could be hit by
676          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
677          */
678
679         if (!ep_locked)
680                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
681
682         /*
683          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
684          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
685          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
686          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
687          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
688          * in a lockless way.
689          */
690         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
691         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
692         ep->ovflist = NULL;
693         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
694
695         /*
696          * Now call the callback function.
697          */
698         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
699
700         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
701         /*
702          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
703          * other events might have been queued by the poll callback.
704          * We re-insert them inside the main ready-list here.
705          */
706         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
707              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
708                 /*
709                  * We need to check if the item is already in the list.
710                  * During the "sproc" callback execution time, items are
711                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
712                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
713                  */
714                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
715                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
716                         ep_pm_stay_awake(epi);
717                 }
718         }
719         /*
720          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
721          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
722          * ep->rdllist.
723          */
724         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
725
726         /*
727          * Quickly re-inject items left on "txlist".
728          */
729         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
730         __pm_relax(ep->ws);
731
732         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
733                 /*
734                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
735                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
736                  */
737                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
738                         wake_up_locked(&ep->wq);
739                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
740                         pwake++;
741         }
742         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
743
744         if (!ep_locked)
745                 mutex_unlock(&ep->mtx);
746
747         /* We have to call this outside the lock */
748         if (pwake)
749                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
750
751         return res;
752 }
753
754 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
755 {
756         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
757         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
758 }
759
760 /*
761  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
762  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
763  */
764 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
765 {
766         unsigned long flags;
767         struct file *file = epi->ffd.file;
768
769         /*
770          * Removes poll wait queue hooks.
771          */
772         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
773
774         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
775         spin_lock(&file->f_lock);
776         list_del_rcu(&epi->fllink);
777         spin_unlock(&file->f_lock);
778
779         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
780
781         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
782         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
783                 list_del_init(&epi->rdllink);
784         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
785
786         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
787         /*
788          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
789          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
790          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
791          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
792          * use of the rbn field.
793          */
794         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
795
796         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
797
798         return 0;
799 }
800
801 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
802 {
803         struct rb_node *rbp;
804         struct epitem *epi;
805
806         /* We need to release all tasks waiting for these file */
807         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
808                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
809
810         /*
811          * We need to lock this because we could be hit by
812          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
813          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
814          * is on the way to be removed and no one has references to it
815          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
816          * holding "epmutex" is sufficient here.
817          */
818         mutex_lock(&epmutex);
819
820         /*
821          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
822          */
823         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
824                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
825
826                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
827                 cond_resched();
828         }
829
830         /*
831          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
832          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
833          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
834          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
835          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
836          * a lockdep warning.
837          */
838         mutex_lock(&ep->mtx);
839         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
840                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
841                 ep_remove(ep, epi);
842                 cond_resched();
843         }
844         mutex_unlock(&ep->mtx);
845
846         mutex_unlock(&epmutex);
847         mutex_destroy(&ep->mtx);
848         free_uid(ep->user);
849         wakeup_source_unregister(ep->ws);
850         kfree(ep);
851 }
852
853 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
854 {
855         struct eventpoll *ep = file->private_data;
856
857         if (ep)
858                 ep_free(ep);
859
860         return 0;
861 }
862
863 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
864                                void *priv);
865 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
866                                  poll_table *pt);
867
868 /*
869  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
870  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
871  * is correctly annotated.
872  */
873 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
874                                  int depth)
875 {
876         struct eventpoll *ep;
877         bool locked;
878
879         pt->_key = epi->event.events;
880         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
881                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
882
883         ep = epi->ffd.file->private_data;
884         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
885         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
886
887         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
888                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
889                                   locked) & epi->event.events;
890 }
891
892 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
893                                void *priv)
894 {
895         struct epitem *epi, *tmp;
896         poll_table pt;
897         int depth = *(int *)priv;
898
899         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
900         depth++;
901
902         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
903                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
904                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
905                 } else {
906                         /*
907                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
908                          * callback, but it's not actually ready, as far as
909                          * caller requested events goes. We can remove it here.
910                          */
911                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
912                         list_del_init(&epi->rdllink);
913                 }
914         }
915
916         return 0;
917 }
918
919 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
920 {
921         struct eventpoll *ep = file->private_data;
922         int depth = 0;
923
924         /* Insert inside our poll wait queue */
925         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
926
927         /*
928          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
929          * the ready list.
930          */
931         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
932                                   &depth, depth, false);
933 }
934
935 #ifdef CONFIG_PROC_FS
936 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
937 {
938         struct eventpoll *ep = f->private_data;
939         struct rb_node *rbp;
940
941         mutex_lock(&ep->mtx);
942         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
943                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
944                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
945
946                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
947                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
948                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
949                            (long long)epi->event.data,
950                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
951                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
952                 if (seq_has_overflowed(m))
953                         break;
954         }
955         mutex_unlock(&ep->mtx);
956 }
957 #endif
958
959 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
960 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
961 #ifdef CONFIG_PROC_FS
962         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
963 #endif
964         .release        = ep_eventpoll_release,
965         .poll           = ep_eventpoll_poll,
966         .llseek         = noop_llseek,
967 };
968
969 /*
970  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
971  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
972  * closed without being removed from the eventpoll interface.
973  */
974 void eventpoll_release_file(struct file *file)
975 {
976         struct eventpoll *ep;
977         struct epitem *epi, *next;
978
979         /*
980          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
981          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
982          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
983          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
984          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
985          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
986          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
987          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
988          * from anywhere but ep_free().
989          *
990          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
991          */
992         mutex_lock(&epmutex);
993         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
994                 ep = epi->ep;
995                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
996                 ep_remove(ep, epi);
997                 mutex_unlock(&ep->mtx);
998         }
999         mutex_unlock(&epmutex);
1000 }
1001
1002 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1003 {
1004         int error;
1005         struct user_struct *user;
1006         struct eventpoll *ep;
1007
1008         user = get_current_user();
1009         error = -ENOMEM;
1010         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1011         if (unlikely(!ep))
1012                 goto free_uid;
1013
1014         mutex_init(&ep->mtx);
1015         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1016         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1017         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1018         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1019         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1020         ep->user = user;
1021
1022         *pep = ep;
1023
1024         return 0;
1025
1026 free_uid:
1027         free_uid(user);
1028         return error;
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1033  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1034  * "mtx" held.
1035  */
1036 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1037 {
1038         int kcmp;
1039         struct rb_node *rbp;
1040         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1041         struct epoll_filefd ffd;
1042
1043         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1044         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1045                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1046                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1047                 if (kcmp > 0)
1048                         rbp = rbp->rb_right;
1049                 else if (kcmp < 0)
1050                         rbp = rbp->rb_left;
1051                 else {
1052                         epir = epi;
1053                         break;
1054                 }
1055         }
1056
1057         return epir;
1058 }
1059
1060 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1061 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1062 {
1063         struct rb_node *rbp;
1064         struct epitem *epi;
1065
1066         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1067                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1068                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1069                         if (toff == 0)
1070                                 return epi;
1071                         else
1072                                 toff--;
1073                 }
1074                 cond_resched();
1075         }
1076
1077         return NULL;
1078 }
1079
1080 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1081                                      unsigned long toff)
1082 {
1083         struct file *file_raw;
1084         struct eventpoll *ep;
1085         struct epitem *epi;
1086
1087         if (!is_file_epoll(file))
1088                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1089
1090         ep = file->private_data;
1091
1092         mutex_lock(&ep->mtx);
1093         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1094         if (epi)
1095                 file_raw = epi->ffd.file;
1096         else
1097                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1098         mutex_unlock(&ep->mtx);
1099
1100         return file_raw;
1101 }
1102 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1103
1104 /*
1105  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1106  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1107  * have events to report.
1108  */
1109 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1110 {
1111         int pwake = 0;
1112         unsigned long flags;
1113         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1114         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1115         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1116         int ewake = 0;
1117
1118         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1119
1120         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1121
1122         /*
1123          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1124          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1125          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1126          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1127          */
1128         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1129                 goto out_unlock;
1130
1131         /*
1132          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1133          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1134          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1135          * test for "key" != NULL before the event match test.
1136          */
1137         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1138                 goto out_unlock;
1139
1140         /*
1141          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1142          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1143          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1144          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1145          */
1146         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1147                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1148                         epi->next = ep->ovflist;
1149                         ep->ovflist = epi;
1150                         if (epi->ws) {
1151                                 /*
1152                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1153                                  * deactivated at any time.
1154                                  */
1155                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1156                         }
1157
1158                 }
1159                 goto out_unlock;
1160         }
1161
1162         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1163         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1164                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1165                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1166         }
1167
1168         /*
1169          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1170          * wait list.
1171          */
1172         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1173                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1174                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1175                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1176                         case EPOLLIN:
1177                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1178                                         ewake = 1;
1179                                 break;
1180                         case EPOLLOUT:
1181                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1182                                         ewake = 1;
1183                                 break;
1184                         case 0:
1185                                 ewake = 1;
1186                                 break;
1187                         }
1188                 }
1189                 wake_up_locked(&ep->wq);
1190         }
1191         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1192                 pwake++;
1193
1194 out_unlock:
1195         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1196
1197         /* We have to call this outside the lock */
1198         if (pwake)
1199                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1200
1201         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1202                 ewake = 1;
1203
1204         if (pollflags & POLLFREE) {
1205                 /*
1206                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1207                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1208                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1209                  */
1210                 list_del_init(&wait->entry);
1211                 /*
1212                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1213                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1214                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1215                  * ep/epi or even wait.
1216                  */
1217                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1218         }
1219
1220         return ewake;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1225  * target file wakeup lists.
1226  */
1227 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1228                                  poll_table *pt)
1229 {
1230         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1231         struct eppoll_entry *pwq;
1232
1233         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1234                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1235                 pwq->whead = whead;
1236                 pwq->base = epi;
1237                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1238                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1239                 else
1240                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1241                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1242                 epi->nwait++;
1243         } else {
1244                 /* We have to signal that an error occurred */
1245                 epi->nwait = -1;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1250 {
1251         int kcmp;
1252         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1253         struct epitem *epic;
1254         bool leftmost = true;
1255
1256         while (*p) {
1257                 parent = *p;
1258                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1259                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1260                 if (kcmp > 0) {
1261                         p = &parent->rb_right;
1262                         leftmost = false;
1263                 } else
1264                         p = &parent->rb_left;
1265         }
1266         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1267         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1268 }
1269
1270
1271
1272 #define PATH_ARR_SIZE 5
1273 /*
1274  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1275  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1276  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1277  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1278  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1279  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1280  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1281  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1282  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1283  */
1284 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1285 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1286
1287 static int path_count_inc(int nests)
1288 {
1289         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1290         if (nests == 0)
1291                 return 0;
1292
1293         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1294                 return -1;
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 static void path_count_init(void)
1299 {
1300         int i;
1301
1302         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1303                 path_count[i] = 0;
1304 }
1305
1306 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1307 {
1308         int error = 0;
1309         struct file *file = priv;
1310         struct file *child_file;
1311         struct epitem *epi;
1312
1313         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1314         rcu_read_lock();
1315         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1316                 child_file = epi->ep->file;
1317                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1318                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1319                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1320                                         error = -1;
1321                                         break;
1322                                 }
1323                         } else {
1324                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1325                                                         EP_MAX_NESTS,
1326                                                         reverse_path_check_proc,
1327                                                         child_file, child_file,
1328                                                         current);
1329                         }
1330                         if (error != 0)
1331                                 break;
1332                 } else {
1333                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1334                                 "file is not an ep!\n");
1335                 }
1336         }
1337         rcu_read_unlock();
1338         return error;
1339 }
1340
1341 /**
1342  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1343  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1344  *                      make sure that those added links don't add too many
1345  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1346  *                      eventpoll objects.
1347  *
1348  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1349  *          -1 otherwise.
1350  */
1351 static int reverse_path_check(void)
1352 {
1353         int error = 0;
1354         struct file *current_file;
1355
1356         /* let's call this for all tfiles */
1357         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1358                 path_count_init();
1359                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1360                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1361                                         current_file, current);
1362                 if (error)
1363                         break;
1364         }
1365         return error;
1366 }
1367
1368 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1369 {
1370         const char *name;
1371         struct wakeup_source *ws;
1372
1373         if (!epi->ep->ws) {
1374                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1375                 if (!epi->ep->ws)
1376                         return -ENOMEM;
1377         }
1378
1379         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1380         ws = wakeup_source_register(name);
1381
1382         if (!ws)
1383                 return -ENOMEM;
1384         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1385
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1390 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1391 {
1392         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1393
1394         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1395
1396         /*
1397          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1398          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1399          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1400          */
1401         synchronize_rcu();
1402         wakeup_source_unregister(ws);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Must be called with "mtx" held.
1407  */
1408 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1409                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1410 {
1411         int error, pwake = 0;
1412         __poll_t revents;
1413         unsigned long flags;
1414         long user_watches;
1415         struct epitem *epi;
1416         struct ep_pqueue epq;
1417
1418         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1419         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1420                 return -ENOSPC;
1421         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1422                 return -ENOMEM;
1423
1424         /* Item initialization follow here ... */
1425         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1426         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1427         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1428         epi->ep = ep;
1429         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1430         epi->event = *event;
1431         epi->nwait = 0;
1432         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1433         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1434                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1435                 if (error)
1436                         goto error_create_wakeup_source;
1437         } else {
1438                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1439         }
1440
1441         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1442         epq.epi = epi;
1443         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1444
1445         /*
1446          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1447          * We can safely use the file* here because its usage count has
1448          * been increased by the caller of this function. Note that after
1449          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1450          * the new item.
1451          */
1452         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1453
1454         /*
1455          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1456          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1457          * high memory pressure.
1458          */
1459         error = -ENOMEM;
1460         if (epi->nwait < 0)
1461                 goto error_unregister;
1462
1463         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1464         spin_lock(&tfile->f_lock);
1465         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1466         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1467
1468         /*
1469          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1470          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1471          */
1472         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1473
1474         /* now check if we've created too many backpaths */
1475         error = -EINVAL;
1476         if (full_check && reverse_path_check())
1477                 goto error_remove_epi;
1478
1479         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1480         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1481
1482         /* record NAPI ID of new item if present */
1483         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1484
1485         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1486         if (revents && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1487                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1488                 ep_pm_stay_awake(epi);
1489
1490                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1491                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1492                         wake_up_locked(&ep->wq);
1493                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1494                         pwake++;
1495         }
1496
1497         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1498
1499         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1500
1501         /* We have to call this outside the lock */
1502         if (pwake)
1503                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1504
1505         return 0;
1506
1507 error_remove_epi:
1508         spin_lock(&tfile->f_lock);
1509         list_del_rcu(&epi->fllink);
1510         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1511
1512         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1513
1514 error_unregister:
1515         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1516
1517         /*
1518          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1519          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1520          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1521          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1522          */
1523         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1524         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1525                 list_del_init(&epi->rdllink);
1526         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1527
1528         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1529
1530 error_create_wakeup_source:
1531         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1532
1533         return error;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1538  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1539  */
1540 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1541                      const struct epoll_event *event)
1542 {
1543         int pwake = 0;
1544         poll_table pt;
1545
1546         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1547
1548         /*
1549          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1550          * otherwise we might miss an event that happens between the
1551          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1552          */
1553         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1554         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1555         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1556                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1557                         ep_create_wakeup_source(epi);
1558         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1559                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1560         }
1561
1562         /*
1563          * The following barrier has two effects:
1564          *
1565          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1566          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1567          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1568          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1569          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1570          *    ep->wq.lock).
1571          *
1572          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1573          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1574          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1575          *    comments for wq_has_sleeper).
1576          *
1577          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1578          * (or both) will notice the readiness of an item.
1579          */
1580         smp_mb();
1581
1582         /*
1583          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1584          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1585          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1586          * list, push it inside.
1587          */
1588         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1589                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1590                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1591                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1592                         ep_pm_stay_awake(epi);
1593
1594                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1595                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1596                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1597                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1598                                 pwake++;
1599                 }
1600                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1601         }
1602
1603         /* We have to call this outside the lock */
1604         if (pwake)
1605                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1606
1607         return 0;
1608 }
1609
1610 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1611                                void *priv)
1612 {
1613         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1614         __poll_t revents;
1615         struct epitem *epi;
1616         struct epoll_event __user *uevent;
1617         struct wakeup_source *ws;
1618         poll_table pt;
1619
1620         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1621
1622         /*
1623          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1624          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1625          * holding "mtx" during this call.
1626          */
1627         for (esed->res = 0, uevent = esed->events;
1628              !list_empty(head) && esed->res < esed->maxevents;) {
1629                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1630
1631                 /*
1632                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1633                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1634                  * below).
1635                  *
1636                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1637                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1638                  * with ep_is_linked().
1639                  */
1640                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1641                 if (ws) {
1642                         if (ws->active)
1643                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1644                         __pm_relax(ws);
1645                 }
1646
1647                 list_del_init(&epi->rdllink);
1648
1649                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1650
1651                 /*
1652                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1653                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1654                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1655                  * can change the item.
1656                  */
1657                 if (revents) {
1658                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1659                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1660                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1661                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1662                                 if (!esed->res)
1663                                         esed->res = -EFAULT;
1664                                 return 0;
1665                         }
1666                         esed->res++;
1667                         uevent++;
1668                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1669                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1670                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1671                                 /*
1672                                  * If this file has been added with Level
1673                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1674                                  * the ready list, so that the next call to
1675                                  * epoll_wait() will check again the events
1676                                  * availability. At this point, no one can insert
1677                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1678                                  * callers are locked out by
1679                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1680                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1681                                  */
1682                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1683                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1684                         }
1685                 }
1686         }
1687
1688         return 0;
1689 }
1690
1691 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1692                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1693 {
1694         struct ep_send_events_data esed;
1695
1696         esed.maxevents = maxevents;
1697         esed.events = events;
1698
1699         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1700         return esed.res;
1701 }
1702
1703 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1704 {
1705         struct timespec64 now, ts = {
1706                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1707                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1708         };
1709
1710         ktime_get_ts64(&now);
1711         return timespec64_add_safe(now, ts);
1712 }
1713
1714 /**
1715  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1716  *           event buffer.
1717  *
1718  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1719  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1720  *          stored.
1721  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1722  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1723  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1724  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1725  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1726  *           occurred).
1727  *
1728  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1729  *          error code, in case of error.
1730  */
1731 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1732                    int maxevents, long timeout)
1733 {
1734         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1735         unsigned long flags;
1736         u64 slack = 0;
1737         wait_queue_entry_t wait;
1738         ktime_t expires, *to = NULL;
1739
1740         if (timeout > 0) {
1741                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1742
1743                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1744                 to = &expires;
1745                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1746         } else if (timeout == 0) {
1747                 /*
1748                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1749                  * caller specified a non blocking operation.
1750                  */
1751                 timed_out = 1;
1752                 spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1753                 goto check_events;
1754         }
1755
1756 fetch_events:
1757
1758         if (!ep_events_available(ep))
1759                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1760
1761         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1762
1763         if (!ep_events_available(ep)) {
1764                 /*
1765                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1766                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1767                  * ID onto the ready list.
1768                  */
1769                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1770
1771                 /*
1772                  * We don't have any available event to return to the caller.
1773                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1774                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1775                  */
1776                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1777                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1778
1779                 for (;;) {
1780                         /*
1781                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1782                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1783                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1784                          */
1785                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1786                         /*
1787                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1788                          * threads to make a timely exit without the chance of
1789                          * finding more events available and fetching
1790                          * repeatedly.
1791                          */
1792                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1793                                 res = -EINTR;
1794                                 break;
1795                         }
1796                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1797                                 break;
1798                         if (signal_pending(current)) {
1799                                 res = -EINTR;
1800                                 break;
1801                         }
1802
1803                         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1804                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1805                                 timed_out = 1;
1806
1807                         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1808                 }
1809
1810                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1811                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1812         }
1813 check_events:
1814         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1815         eavail = ep_events_available(ep);
1816
1817         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1818
1819         /*
1820          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1821          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1822          * more luck.
1823          */
1824         if (!res && eavail &&
1825             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1826                 goto fetch_events;
1827
1828         return res;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1833  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1834  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1835  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1836  *                      result in excessive stack usage).
1837  *
1838  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1839  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1840  *          data structure pointer.
1841  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1842  *
1843  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1844  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1845  */
1846 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1847 {
1848         int error = 0;
1849         struct file *file = priv;
1850         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1851         struct eventpoll *ep_tovisit;
1852         struct rb_node *rbp;
1853         struct epitem *epi;
1854
1855         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1856         ep->visited = 1;
1857         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1858         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1859                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1860                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1861                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1862                         if (ep_tovisit->visited)
1863                                 continue;
1864                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1865                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1866                                         ep_tovisit, current);
1867                         if (error != 0)
1868                                 break;
1869                 } else {
1870                         /*
1871                          * If we've reached a file that is not associated with
1872                          * an ep, then we need to check if the newly added
1873                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1874                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1875                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1876                          * during ep_insert().
1877                          */
1878                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1879                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1880                                          &tfile_check_list);
1881                 }
1882         }
1883         mutex_unlock(&ep->mtx);
1884
1885         return error;
1886 }
1887
1888 /**
1889  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1890  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1891  *                 closed loops or too deep chains.
1892  *
1893  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1894  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1895  *
1896  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1897  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1898  */
1899 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1900 {
1901         int ret;
1902         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1903
1904         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1905                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1906         /* clear visited list */
1907         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1908                                                         visited_list_link) {
1909                 ep_cur->visited = 0;
1910                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1911         }
1912         return ret;
1913 }
1914
1915 static void clear_tfile_check_list(void)
1916 {
1917         struct file *file;
1918
1919         /* first clear the tfile_check_list */
1920         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1921                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1922                                         f_tfile_llink);
1923                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1924         }
1925         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Open an eventpoll file descriptor.
1930  */
1931 static int do_epoll_create(int flags)
1932 {
1933         int error, fd;
1934         struct eventpoll *ep = NULL;
1935         struct file *file;
1936
1937         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1938         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1939
1940         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1941                 return -EINVAL;
1942         /*
1943          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1944          */
1945         error = ep_alloc(&ep);
1946         if (error < 0)
1947                 return error;
1948         /*
1949          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1950          * a file structure and a free file descriptor.
1951          */
1952         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1953         if (fd < 0) {
1954                 error = fd;
1955                 goto out_free_ep;
1956         }
1957         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1958                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1959         if (IS_ERR(file)) {
1960                 error = PTR_ERR(file);
1961                 goto out_free_fd;
1962         }
1963         ep->file = file;
1964         fd_install(fd, file);
1965         return fd;
1966
1967 out_free_fd:
1968         put_unused_fd(fd);
1969 out_free_ep:
1970         ep_free(ep);
1971         return error;
1972 }
1973
1974 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1975 {
1976         return do_epoll_create(flags);
1977 }
1978
1979 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1980 {
1981         if (size <= 0)
1982                 return -EINVAL;
1983
1984         return do_epoll_create(0);
1985 }
1986
1987 /*
1988  * The following function implements the controller interface for
1989  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1990  * file descriptors inside the interest set.
1991  */
1992 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1993                 struct epoll_event __user *, event)
1994 {
1995         int error;
1996         int full_check = 0;
1997         struct fd f, tf;
1998         struct eventpoll *ep;
1999         struct epitem *epi;
2000         struct epoll_event epds;
2001         struct eventpoll *tep = NULL;
2002
2003         error = -EFAULT;
2004         if (ep_op_has_event(op) &&
2005             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2006                 goto error_return;
2007
2008         error = -EBADF;
2009         f = fdget(epfd);
2010         if (!f.file)
2011                 goto error_return;
2012
2013         /* Get the "struct file *" for the target file */
2014         tf = fdget(fd);
2015         if (!tf.file)
2016                 goto error_fput;
2017
2018         /* The target file descriptor must support poll */
2019         error = -EPERM;
2020         if (!file_can_poll(tf.file))
2021                 goto error_tgt_fput;
2022
2023         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2024         if (ep_op_has_event(op))
2025                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2026
2027         /*
2028          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2029          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2030          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2031          */
2032         error = -EINVAL;
2033         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2034                 goto error_tgt_fput;
2035
2036         /*
2037          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2038          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2039          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2040          */
2041         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2042                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2043                         goto error_tgt_fput;
2044                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2045                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2046                         goto error_tgt_fput;
2047         }
2048
2049         /*
2050          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2051          * our own data structure.
2052          */
2053         ep = f.file->private_data;
2054
2055         /*
2056          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2057          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2058          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2059          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2060          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2061          * haven't created too many possible wakeup paths.
2062          *
2063          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2064          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2065          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2066          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2067          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2068          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2069          */
2070         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2071         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2072                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2073                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2074                         full_check = 1;
2075                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2076                         mutex_lock(&epmutex);
2077                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2078                                 error = -ELOOP;
2079                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2080                                         clear_tfile_check_list();
2081                                         goto error_tgt_fput;
2082                                 }
2083                         } else
2084                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2085                                                         &tfile_check_list);
2086                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2087                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2088                                 tep = tf.file->private_data;
2089                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2090                         }
2091                 }
2092         }
2093
2094         /*
2095          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2096          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2097          * ep_find() till we release the mutex.
2098          */
2099         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2100
2101         error = -EINVAL;
2102         switch (op) {
2103         case EPOLL_CTL_ADD:
2104                 if (!epi) {
2105                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2106                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2107                 } else
2108                         error = -EEXIST;
2109                 if (full_check)
2110                         clear_tfile_check_list();
2111                 break;
2112         case EPOLL_CTL_DEL:
2113                 if (epi)
2114                         error = ep_remove(ep, epi);
2115                 else
2116                         error = -ENOENT;
2117                 break;
2118         case EPOLL_CTL_MOD:
2119                 if (epi) {
2120                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2121                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2122                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2123                         }
2124                 } else
2125                         error = -ENOENT;
2126                 break;
2127         }
2128         if (tep != NULL)
2129                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2130         mutex_unlock(&ep->mtx);
2131
2132 error_tgt_fput:
2133         if (full_check)
2134                 mutex_unlock(&epmutex);
2135
2136         fdput(tf);
2137 error_fput:
2138         fdput(f);
2139 error_return:
2140
2141         return error;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2146  * part of the user space epoll_wait(2).
2147  */
2148 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2149                          int maxevents, int timeout)
2150 {
2151         int error;
2152         struct fd f;
2153         struct eventpoll *ep;
2154
2155         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2156         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2157                 return -EINVAL;
2158
2159         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2160         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2161                 return -EFAULT;
2162
2163         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2164         f = fdget(epfd);
2165         if (!f.file)
2166                 return -EBADF;
2167
2168         /*
2169          * We have to check that the file structure underneath the fd
2170          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2171          */
2172         error = -EINVAL;
2173         if (!is_file_epoll(f.file))
2174                 goto error_fput;
2175
2176         /*
2177          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2178          * our own data structure.
2179          */
2180         ep = f.file->private_data;
2181
2182         /* Time to fish for events ... */
2183         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2184
2185 error_fput:
2186         fdput(f);
2187         return error;
2188 }
2189
2190 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2191                 int, maxevents, int, timeout)
2192 {
2193         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2198  * part of the user space epoll_pwait(2).
2199  */
2200 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2201                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2202                 size_t, sigsetsize)
2203 {
2204         int error;
2205         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2206
2207         /*
2208          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2209          * we apply it here.
2210          */
2211         if (sigmask) {
2212                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2213                         return -EINVAL;
2214                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2215                         return -EFAULT;
2216                 sigsaved = current->blocked;
2217                 set_current_blocked(&ksigmask);
2218         }
2219
2220         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2221
2222         /*
2223          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2224          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2225          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2226          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2227          */
2228         if (sigmask) {
2229                 if (error == -EINTR) {
2230                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2231                                sizeof(sigsaved));
2232                         set_restore_sigmask();
2233                 } else
2234                         set_current_blocked(&sigsaved);
2235         }
2236
2237         return error;
2238 }
2239
2240 #ifdef CONFIG_COMPAT
2241 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2242                         struct epoll_event __user *, events,
2243                         int, maxevents, int, timeout,
2244                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2245                         compat_size_t, sigsetsize)
2246 {
2247         long err;
2248         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2249
2250         /*
2251          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2252          * we apply it here.
2253          */
2254         if (sigmask) {
2255                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2256                         return -EINVAL;
2257                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, sigmask))
2258                         return -EFAULT;
2259                 sigsaved = current->blocked;
2260                 set_current_blocked(&ksigmask);
2261         }
2262
2263         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2264
2265         /*
2266          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2267          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2268          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2269          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2270          */
2271         if (sigmask) {
2272                 if (err == -EINTR) {
2273                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2274                                sizeof(sigsaved));
2275                         set_restore_sigmask();
2276                 } else
2277                         set_current_blocked(&sigsaved);
2278         }
2279
2280         return err;
2281 }
2282 #endif
2283
2284 static int __init eventpoll_init(void)
2285 {
2286         struct sysinfo si;
2287
2288         si_meminfo(&si);
2289         /*
2290          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2291          */
2292         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2293                 EP_ITEM_COST;
2294         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2295
2296         /*
2297          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2298          * inclusion loops checks.
2299          */
2300         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2301
2302 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2303         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2304         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2305 #endif
2306
2307         /*
2308          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2309          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2310          */
2311         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2312
2313         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2314         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2315                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2316
2317         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2318         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2319                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2320
2321         return 0;
2322 }
2323 fs_initcall(eventpoll_init);