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