fs/file.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/file.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1998-1999, Stephen Tweedie and Bill Hawes
   5  *
   6  *  Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
   7  */
   8
   9 #include <linux/syscalls.h>
  10 #include <linux/export.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmzone.h>
  14 #include <linux/time.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/vmalloc.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/fdtable.h>
  20 #include <linux/bitops.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/spinlock.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/workqueue.h>
  25
  26 struct fdtable_defer {
  27         spinlock_t lock;
  28         struct work_struct wq;
  29         struct fdtable *next;
  30 };
  31
  32 int sysctl_nr_open __read_mostly = 1024*1024;
  33 int sysctl_nr_open_min = BITS_PER_LONG;
  34 int sysctl_nr_open_max = 1024 * 1024; /* raised later */
  35
  36 /*
  37  * We use this list to defer free fdtables that have vmalloced
  38  * sets/arrays. By keeping a per-cpu list, we avoid having to embed
  39  * the work_struct in fdtable itself which avoids a 64 byte (i386) increase in
  40  * this per-task structure.
  41  */
  42 static DEFINE_PER_CPU(struct fdtable_defer, fdtable_defer_list);
  43
  44 static void *alloc_fdmem(size_t size)
  45 {
  46         /*
  47          * Very large allocations can stress page reclaim, so fall back to
  48          * vmalloc() if the allocation size will be considered "large" by the VM.
  49          */
  50         if (size <= (PAGE_SIZE << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)) {
  51                 void *data = kmalloc(size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
  52                 if (data != NULL)
  53                         return data;
  54         }
  55         return vmalloc(size);
  56 }
  57
  58 static void free_fdmem(void *ptr)
  59 {
  60         is_vmalloc_addr(ptr) ? vfree(ptr) : kfree(ptr);
  61 }
  62
  63 static void __free_fdtable(struct fdtable *fdt)
  64 {
  65         free_fdmem(fdt->fd);
  66         free_fdmem(fdt->open_fds);
  67         kfree(fdt);
  68 }
  69
  70 static void free_fdtable_work(struct work_struct *work)
  71 {
  72         struct fdtable_defer *f =
  73                 container_of(work, struct fdtable_defer, wq);
  74         struct fdtable *fdt;
  75
  76         spin_lock_bh(&f->lock);
  77         fdt = f->next;
  78         f->next = NULL;
  79         spin_unlock_bh(&f->lock);
  80         while(fdt) {
  81                 struct fdtable *next = fdt->next;
  82
  83                 __free_fdtable(fdt);
  84                 fdt = next;
  85         }
  86 }
  87
  88 static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
  89 {
  90         struct fdtable *fdt = container_of(rcu, struct fdtable, rcu);
  91         struct fdtable_defer *fddef;
  92
  93         BUG_ON(!fdt);
  94         BUG_ON(fdt->max_fds <= NR_OPEN_DEFAULT);
  95
  96         if (!is_vmalloc_addr(fdt->fd) && !is_vmalloc_addr(fdt->open_fds)) {
  97                 kfree(fdt->fd);
  98                 kfree(fdt->open_fds);
  99                 kfree(fdt);
 100         } else {
 101                 fddef = &get_cpu_var(fdtable_defer_list);
 102                 spin_lock(&fddef->lock);
 103                 fdt->next = fddef->next;
 104                 fddef->next = fdt;
 105                 /* vmallocs are handled from the workqueue context */
 106                 schedule_work(&fddef->wq);
 107                 spin_unlock(&fddef->lock);
 108                 put_cpu_var(fdtable_defer_list);
 109         }
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Expand the fdset in the files_struct.  Called with the files spinlock
 114  * held for write.
 115  */
 116 static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
 117 {
 118         unsigned int cpy, set;
 119
 120         BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
 121
 122         cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
 123         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
 124         memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
 125         memset((char *)(nfdt->fd) + cpy, 0, set);
 126
 127         cpy = ofdt->max_fds / BITS_PER_BYTE;
 128         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) / BITS_PER_BYTE;
 129         memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
 130         memset((char *)(nfdt->open_fds) + cpy, 0, set);
 131         memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
 132         memset((char *)(nfdt->close_on_exec) + cpy, 0, set);
 133 }
 134
 135 static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
 136 {
 137         struct fdtable *fdt;
 138         void *data;
 139
 140         /*
 141          * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
 142          * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
 143          * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
 144          * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
 145          * and growing in powers of two from there on.
 146          */
 147         nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
 148         nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
 149         nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
 150         /*
 151          * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
 152          * had been set lower between the check in expand_files() and here.  Deal
 153          * with that in caller, it's cheaper that way.
 154          *
 155          * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
 156          * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
 157          */
 158         if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
 159                 nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
 160
 161         fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
 162         if (!fdt)
 163                 goto out;
 164         fdt->max_fds = nr;
 165         data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
 166         if (!data)
 167                 goto out_fdt;
 168         fdt->fd = data;
 169
 170         data = alloc_fdmem(max_t(size_t,
 171                                  2 * nr / BITS_PER_BYTE, L1_CACHE_BYTES));
 172         if (!data)
 173                 goto out_arr;
 174         fdt->open_fds = data;
 175         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 176         fdt->close_on_exec = data;
 177         fdt->next = NULL;
 178
 179         return fdt;
 180
 181 out_arr:
 182         free_fdmem(fdt->fd);
 183 out_fdt:
 184         kfree(fdt);
 185 out:
 186         return NULL;
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Expand the file descriptor table.
 191  * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
 192  * the given size.
 193  * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
 194  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 195  */
 196 static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
 197         __releases(files->file_lock)
 198         __acquires(files->file_lock)
 199 {
 200         struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
 201
 202         spin_unlock(&files->file_lock);
 203         new_fdt = alloc_fdtable(nr);
 204         spin_lock(&files->file_lock);
 205         if (!new_fdt)
 206                 return -ENOMEM;
 207         /*
 208          * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
 209          * caller and alloc_fdtable().  Cheaper to catch it here...
 210          */
 211         if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
 212                 __free_fdtable(new_fdt);
 213                 return -EMFILE;
 214         }
 215         /*
 216          * Check again since another task may have expanded the fd table while
 217          * we dropped the lock
 218          */
 219         cur_fdt = files_fdtable(files);
 220         if (nr >= cur_fdt->max_fds) {
 221                 /* Continue as planned */
 222                 copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
 223                 rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
 224                 if (cur_fdt->max_fds > NR_OPEN_DEFAULT)
 225                         call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
 226         } else {
 227                 /* Somebody else expanded, so undo our attempt */
 228                 __free_fdtable(new_fdt);
 229         }
 230         return 1;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Expand files.
 235  * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
 236  * the current capacity and there is room for expansion.
 237  * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
 238  * expanded and execution may have blocked.
 239  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 240  */
 241 static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
 242 {
 243         struct fdtable *fdt;
 244
 245         fdt = files_fdtable(files);
 246
 247         /* Do we need to expand? */
 248         if (nr < fdt->max_fds)
 249                 return 0;
 250
 251         /* Can we expand? */
 252         if (nr >= sysctl_nr_open)
 253                 return -EMFILE;
 254
 255         /* All good, so we try */
 256         return expand_fdtable(files, nr);
 257 }
 258
 259 static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 260 {
 261         __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 262 }
 263
 264 static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 265 {
 266         __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 267 }
 268
 269 static inline void __set_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
 270 {
 271         __set_bit(fd, fdt->open_fds);
 272 }
 273
 274 static inline void __clear_open_fd(int fd, struct fdtable *fdt)
 275 {
 276         __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
 277 }
 278
 279 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
 280 {
 281         int size = fdt->max_fds;
 282         int i;
 283
 284         /* Find the last open fd */
 285         for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
 286                 if (fdt->open_fds[--i])
 287                         break;
 288         }
 289         i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
 290         return i;
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Allocate a new files structure and copy contents from the
 295  * passed in files structure.
 296  * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
 297  */
 298 struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
 299 {
 300         struct files_struct *newf;
 301         struct file **old_fds, **new_fds;
 302         int open_files, size, i;
 303         struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
 304
 305         *errorp = -ENOMEM;
 306         newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
 307         if (!newf)
 308                 goto out;
 309
 310         atomic_set(&newf->count, 1);
 311
 312         spin_lock_init(&newf->file_lock);
 313         newf->next_fd = 0;
 314         new_fdt = &newf->fdtab;
 315         new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
 316         new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
 317         new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
 318         new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
 319         new_fdt->next = NULL;
 320
 321         spin_lock(&oldf->file_lock);
 322         old_fdt = files_fdtable(oldf);
 323         open_files = count_open_files(old_fdt);
 324
 325         /*
 326          * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
 327          */
 328         while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
 329                 spin_unlock(&oldf->file_lock);
 330
 331                 if (new_fdt != &newf->fdtab)
 332                         __free_fdtable(new_fdt);
 333
 334                 new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
 335                 if (!new_fdt) {
 336                         *errorp = -ENOMEM;
 337                         goto out_release;
 338                 }
 339
 340                 /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
 341                 if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
 342                         __free_fdtable(new_fdt);
 343                         *errorp = -EMFILE;
 344                         goto out_release;
 345                 }
 346
 347                 /*
 348                  * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
 349                  * who knows it may have a new bigger fd table. We need
 350                  * the latest pointer.
 351                  */
 352                 spin_lock(&oldf->file_lock);
 353                 old_fdt = files_fdtable(oldf);
 354                 open_files = count_open_files(old_fdt);
 355         }
 356
 357         old_fds = old_fdt->fd;
 358         new_fds = new_fdt->fd;
 359
 360         memcpy(new_fdt->open_fds, old_fdt->open_fds, open_files / 8);
 361         memcpy(new_fdt->close_on_exec, old_fdt->close_on_exec, open_files / 8);
 362
 363         for (i = open_files; i != 0; i--) {
 364                 struct file *f = *old_fds++;
 365                 if (f) {
 366                         get_file(f);
 367                 } else {
 368                         /*
 369                          * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
 370                          * instantiated in the files array if a sibling thread
 371                          * is partway through open().  So make sure that this
 372                          * fd is available to the new process.
 373                          */
 374                         __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
 375                 }
 376                 rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
 377         }
 378         spin_unlock(&oldf->file_lock);
 379
 380         /* compute the remainder to be cleared */
 381         size = (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *);
 382
 383         /* This is long word aligned thus could use a optimized version */
 384         memset(new_fds, 0, size);
 385
 386         if (new_fdt->max_fds > open_files) {
 387                 int left = (new_fdt->max_fds - open_files) / 8;
 388                 int start = open_files / BITS_PER_LONG;
 389
 390                 memset(&new_fdt->open_fds[start], 0, left);
 391                 memset(&new_fdt->close_on_exec[start], 0, left);
 392         }
 393
 394         rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
 395
 396         return newf;
 397
 398 out_release:
 399         kmem_cache_free(files_cachep, newf);
 400 out:
 401         return NULL;
 402 }
 403
 404 static void close_files(struct files_struct * files)
 405 {
 406         int i, j;
 407         struct fdtable *fdt;
 408
 409         j = 0;
 410
 411         /*
 412          * It is safe to dereference the fd table without RCU or
 413          * ->file_lock because this is the last reference to the
 414          * files structure.  But use RCU to shut RCU-lockdep up.
 415          */
 416         rcu_read_lock();
 417         fdt = files_fdtable(files);
 418         rcu_read_unlock();
 419         for (;;) {
 420                 unsigned long set;
 421                 i = j * BITS_PER_LONG;
 422                 if (i >= fdt->max_fds)
 423                         break;
 424                 set = fdt->open_fds[j++];
 425                 while (set) {
 426                         if (set & 1) {
 427                                 struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
 428                                 if (file) {
 429                                         filp_close(file, files);
 430                                         cond_resched();
 431                                 }
 432                         }
 433                         i++;
 434                         set >>= 1;
 435                 }
 436         }
 437 }
 438
 439 struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
 440 {
 441         struct files_struct *files;
 442
 443         task_lock(task);
 444         files = task->files;
 445         if (files)
 446                 atomic_inc(&files->count);
 447         task_unlock(task);
 448
 449         return files;
 450 }
 451
 452 void put_files_struct(struct files_struct *files)
 453 {
 454         struct fdtable *fdt;
 455
 456         if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
 457                 close_files(files);
 458                 /* not really needed, since nobody can see us */
 459                 rcu_read_lock();
 460                 fdt = files_fdtable(files);
 461                 rcu_read_unlock();
 462                 /* free the arrays if they are not embedded */
 463                 if (fdt != &files->fdtab)
 464                         __free_fdtable(fdt);
 465                 kmem_cache_free(files_cachep, files);
 466         }
 467 }
 468
 469 void reset_files_struct(struct files_struct *files)
 470 {
 471         struct task_struct *tsk = current;
 472         struct files_struct *old;
 473
 474         old = tsk->files;
 475         task_lock(tsk);
 476         tsk->files = files;
 477         task_unlock(tsk);
 478         put_files_struct(old);
 479 }
 480
 481 void exit_files(struct task_struct *tsk)
 482 {
 483         struct files_struct * files = tsk->files;
 484
 485         if (files) {
 486                 task_lock(tsk);
 487                 tsk->files = NULL;
 488                 task_unlock(tsk);
 489                 put_files_struct(files);
 490         }
 491 }
 492
 493 static void __devinit fdtable_defer_list_init(int cpu)
 494 {
 495         struct fdtable_defer *fddef = &per_cpu(fdtable_defer_list, cpu);
 496         spin_lock_init(&fddef->lock);
 497         INIT_WORK(&fddef->wq, free_fdtable_work);
 498         fddef->next = NULL;
 499 }
 500
 501 void __init files_defer_init(void)
 502 {
 503         int i;
 504         for_each_possible_cpu(i)
 505                 fdtable_defer_list_init(i);
 506         sysctl_nr_open_max = min((size_t)INT_MAX, ~(size_t)0/sizeof(void *)) &
 507                              -BITS_PER_LONG;
 508 }
 509
 510 struct files_struct init_files = {
 511         .count          = ATOMIC_INIT(1),
 512         .fdt            = &init_files.fdtab,
 513         .fdtab          = {
 514                 .max_fds        = NR_OPEN_DEFAULT,
 515                 .fd             = &init_files.fd_array[0],
 516                 .close_on_exec  = init_files.close_on_exec_init,
 517                 .open_fds       = init_files.open_fds_init,
 518         },
 519         .file_lock      = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_task.file_lock),
 520 };
 521
 522 void daemonize_descriptors(void)
 523 {
 524         atomic_inc(&init_files.count);
 525         reset_files_struct(&init_files);
 526 }
 527
 528 /*
 529  * allocate a file descriptor, mark it busy.
 530  */
 531 int __alloc_fd(struct files_struct *files,
 532                unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
 533 {
 534         unsigned int fd;
 535         int error;
 536         struct fdtable *fdt;
 537
 538         spin_lock(&files->file_lock);
 539 repeat:
 540         fdt = files_fdtable(files);
 541         fd = start;
 542         if (fd < files->next_fd)
 543                 fd = files->next_fd;
 544
 545         if (fd < fdt->max_fds)
 546                 fd = find_next_zero_bit(fdt->open_fds, fdt->max_fds, fd);
 547
 548         /*
 549          * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
 550          * will limit the total number of files that can be opened.
 551          */
 552         error = -EMFILE;
 553         if (fd >= end)
 554                 goto out;
 555
 556         error = expand_files(files, fd);
 557         if (error < 0)
 558                 goto out;
 559
 560         /*
 561          * If we needed to expand the fs array we
 562          * might have blocked - try again.
 563          */
 564         if (error)
 565                 goto repeat;
 566
 567         if (start <= files->next_fd)
 568                 files->next_fd = fd + 1;
 569
 570         __set_open_fd(fd, fdt);
 571         if (flags & O_CLOEXEC)
 572                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 573         else
 574                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 575         error = fd;
 576 #if 1
 577         /* Sanity check */
 578         if (rcu_dereference_raw(fdt->fd[fd]) != NULL) {
 579                 printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
 580                 rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 581         }
 582 #endif
 583
 584 out:
 585         spin_unlock(&files->file_lock);
 586         return error;
 587 }
 588
 589 static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
 590 {
 591         return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 592 }
 593
 594 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
 595 {
 596         return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 597 }
 598 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
 599
 600 static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
 601 {
 602         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
 603         __clear_open_fd(fd, fdt);
 604         if (fd < files->next_fd)
 605                 files->next_fd = fd;
 606 }
 607
 608 void put_unused_fd(unsigned int fd)
 609 {
 610         struct files_struct *files = current->files;
 611         spin_lock(&files->file_lock);
 612         __put_unused_fd(files, fd);
 613         spin_unlock(&files->file_lock);
 614 }
 615
 616 EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
 617
 618 /*
 619  * Install a file pointer in the fd array.
 620  *
 621  * The VFS is full of places where we drop the files lock between
 622  * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
 623  * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
 624  * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
 625  * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
 626  *
 627  * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
 628  * will follow.
 629  *
 630  * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
 631  * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
 632  * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
 633  * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
 634  * or really bad things will happen.  Normally you want to use
 635  * fd_install() instead.
 636  */
 637
 638 void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
 639                 struct file *file)
 640 {
 641         struct fdtable *fdt;
 642         spin_lock(&files->file_lock);
 643         fdt = files_fdtable(files);
 644         BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
 645         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 646         spin_unlock(&files->file_lock);
 647 }
 648
 649 void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
 650 {
 651         __fd_install(current->files, fd, file);
 652 }
 653
 654 EXPORT_SYMBOL(fd_install);
 655
 656 /*
 657  * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
 658  */
 659 int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
 660 {
 661         struct file *file;
 662         struct fdtable *fdt;
 663
 664         spin_lock(&files->file_lock);
 665         fdt = files_fdtable(files);
 666         if (fd >= fdt->max_fds)
 667                 goto out_unlock;
 668         file = fdt->fd[fd];
 669         if (!file)
 670                 goto out_unlock;
 671         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 672         __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 673         __put_unused_fd(files, fd);
 674         spin_unlock(&files->file_lock);
 675         return filp_close(file, files);
 676
 677 out_unlock:
 678         spin_unlock(&files->file_lock);
 679         return -EBADF;
 680 }
 681
 682 void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
 683 {
 684         unsigned i;
 685         struct fdtable *fdt;
 686
 687         /* exec unshares first */
 688         BUG_ON(atomic_read(&files->count) != 1);
 689         spin_lock(&files->file_lock);
 690         for (i = 0; ; i++) {
 691                 unsigned long set;
 692                 unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
 693                 fdt = files_fdtable(files);
 694                 if (fd >= fdt->max_fds)
 695                         break;
 696                 set = fdt->close_on_exec[i];
 697                 if (!set)
 698                         continue;
 699                 fdt->close_on_exec[i] = 0;
 700                 for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
 701                         struct file *file;
 702                         if (!(set & 1))
 703                                 continue;
 704                         file = fdt->fd[fd];
 705                         if (!file)
 706                                 continue;
 707                         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 708                         __put_unused_fd(files, fd);
 709                         spin_unlock(&files->file_lock);
 710                         filp_close(file, files);
 711                         cond_resched();
 712                         spin_lock(&files->file_lock);
 713                 }
 714
 715         }
 716         spin_unlock(&files->file_lock);
 717 }
 718
 719 struct file *fget(unsigned int fd)
 720 {
 721         struct file *file;
 722         struct files_struct *files = current->files;
 723
 724         rcu_read_lock();
 725         file = fcheck_files(files, fd);
 726         if (file) {
 727                 /* File object ref couldn't be taken */
 728                 if (file->f_mode & FMODE_PATH ||
 729                     !atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
 730                         file = NULL;
 731         }
 732         rcu_read_unlock();
 733
 734         return file;
 735 }
 736
 737 EXPORT_SYMBOL(fget);
 738
 739 struct file *fget_raw(unsigned int fd)
 740 {
 741         struct file *file;
 742         struct files_struct *files = current->files;
 743
 744         rcu_read_lock();
 745         file = fcheck_files(files, fd);
 746         if (file) {
 747                 /* File object ref couldn't be taken */
 748                 if (!atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
 749                         file = NULL;
 750         }
 751         rcu_read_unlock();
 752
 753         return file;
 754 }
 755
 756 EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
 757
 758 /*
 759  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
 760  *
 761  * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
 762  * conditions:
 763  * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
 764  *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
 765  *    returning to userspace).
 766  * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
 767  *    calls to fget_light and fput_light.
 768  * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
 769  *    and fput_light.
 770  *
 771  * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
 772  * corresponding fput_light.
 773  */
 774 struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
 775 {
 776         struct file *file;
 777         struct files_struct *files = current->files;
 778
 779         *fput_needed = 0;
 780         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
 781                 file = fcheck_files(files, fd);
 782                 if (file && (file->f_mode & FMODE_PATH))
 783                         file = NULL;
 784         } else {
 785                 rcu_read_lock();
 786                 file = fcheck_files(files, fd);
 787                 if (file) {
 788                         if (!(file->f_mode & FMODE_PATH) &&
 789                             atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
 790                                 *fput_needed = 1;
 791                         else
 792                                 /* Didn't get the reference, someone's freed */
 793                                 file = NULL;
 794                 }
 795                 rcu_read_unlock();
 796         }
 797
 798         return file;
 799 }
 800 EXPORT_SYMBOL(fget_light);
 801
 802 struct file *fget_raw_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
 803 {
 804         struct file *file;
 805         struct files_struct *files = current->files;
 806
 807         *fput_needed = 0;
 808         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
 809                 file = fcheck_files(files, fd);
 810         } else {
 811                 rcu_read_lock();
 812                 file = fcheck_files(files, fd);
 813                 if (file) {
 814                         if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
 815                                 *fput_needed = 1;
 816                         else
 817                                 /* Didn't get the reference, someone's freed */
 818                                 file = NULL;
 819                 }
 820                 rcu_read_unlock();
 821         }
 822
 823         return file;
 824 }
 825
 826 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
 827 {
 828         struct files_struct *files = current->files;
 829         struct fdtable *fdt;
 830         spin_lock(&files->file_lock);
 831         fdt = files_fdtable(files);
 832         if (flag)
 833                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 834         else
 835                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 836         spin_unlock(&files->file_lock);
 837 }
 838
 839 bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
 840 {
 841         struct files_struct *files = current->files;
 842         struct fdtable *fdt;
 843         bool res;
 844         rcu_read_lock();
 845         fdt = files_fdtable(files);
 846         res = close_on_exec(fd, fdt);
 847         rcu_read_unlock();
 848         return res;
 849 }
 850
 851 static int do_dup2(struct files_struct *files,
 852         struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
 853 {
 854         struct file *tofree;
 855         struct fdtable *fdt;
 856
 857         /*
 858          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
 859          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
 860          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
 861          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
 862          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
 863          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
 864          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
 865          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
 866          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
 867          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
 868          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
 869          * tables and this condition does not arise without those.
 870          */
 871         fdt = files_fdtable(files);
 872         tofree = fdt->fd[fd];
 873         if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
 874                 goto Ebusy;
 875         get_file(file);
 876         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 877         __set_open_fd(fd, fdt);
 878         if (flags & O_CLOEXEC)
 879                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 880         else
 881                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 882         spin_unlock(&files->file_lock);
 883
 884         if (tofree)
 885                 filp_close(tofree, files);
 886
 887         return fd;
 888
 889 Ebusy:
 890         spin_unlock(&files->file_lock);
 891         return -EBUSY;
 892 }
 893
 894 int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
 895 {
 896         int err;
 897         struct files_struct *files = current->files;
 898
 899         if (!file)
 900                 return __close_fd(files, fd);
 901
 902         if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 903                 return -EMFILE;
 904
 905         spin_lock(&files->file_lock);
 906         err = expand_files(files, fd);
 907         if (unlikely(err < 0))
 908                 goto out_unlock;
 909         return do_dup2(files, file, fd, flags);
 910
 911 out_unlock:
 912         spin_unlock(&files->file_lock);
 913         return err;
 914 }
 915
 916 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
 917 {
 918         int err = -EBADF;
 919         struct file *file;
 920         struct files_struct *files = current->files;
 921
 922         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
 923                 return -EINVAL;
 924
 925         if (unlikely(oldfd == newfd))
 926                 return -EINVAL;
 927
 928         if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 929                 return -EMFILE;
 930
 931         spin_lock(&files->file_lock);
 932         err = expand_files(files, newfd);
 933         file = fcheck(oldfd);
 934         if (unlikely(!file))
 935                 goto Ebadf;
 936         if (unlikely(err < 0)) {
 937                 if (err == -EMFILE)
 938                         goto Ebadf;
 939                 goto out_unlock;
 940         }
 941         return do_dup2(files, file, newfd, flags);
 942
 943 Ebadf:
 944         err = -EBADF;
 945 out_unlock:
 946         spin_unlock(&files->file_lock);
 947         return err;
 948 }
 949
 950 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
 951 {
 952         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
 953                 struct files_struct *files = current->files;
 954                 int retval = oldfd;
 955
 956                 rcu_read_lock();
 957                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
 958                         retval = -EBADF;
 959                 rcu_read_unlock();
 960                 return retval;
 961         }
 962         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
 963 }
 964
 965 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
 966 {
 967         int ret = -EBADF;
 968         struct file *file = fget_raw(fildes);
 969
 970         if (file) {
 971                 ret = get_unused_fd();
 972                 if (ret >= 0)
 973                         fd_install(ret, file);
 974                 else
 975                         fput(file);
 976         }
 977         return ret;
 978 }
 979
 980 int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
 981 {
 982         int err;
 983         if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 984                 return -EINVAL;
 985         err = alloc_fd(from, flags);
 986         if (err >= 0) {
 987                 get_file(file);
 988                 fd_install(err, file);
 989         }
 990         return err;
 991 }
 992
 993 int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
 994                 int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
 995                 const void *p)
 996 {
 997         struct fdtable *fdt;
 998         struct file *file;
 999         int res = 0;
1000         if (!files)
1001                 return 0;
1002         spin_lock(&files->file_lock);
1003         fdt = files_fdtable(files);
1004         while (!res && n < fdt->max_fds) {
1005                 file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n++]);
1006                 if (file)
1007                         res = f(p, file, n);
1008         }
1009         spin_unlock(&files->file_lock);
1010         return res;
1011 }
1012 EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);