ipc/sem.c

   1 /*
   2  * linux/ipc/sem.c
   3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
   4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
   5  *
   6  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
   7  *
   8  * SMP-threaded, sysctl's added
   9  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  10  * Enforced range limit on SEM_UNDO
  11  * (c) 2001 Red Hat Inc
  12  * Lockless wakeup
  13  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  14  * Further wakeup optimizations, documentation
  15  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
  16  *
  17  * support for audit of ipc object properties and permission changes
  18  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
  19  *
  20  * namespaces support
  21  * OpenVZ, SWsoft Inc.
  22  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
  23  *
  24  * Implementation notes: (May 2010)
  25  * This file implements System V semaphores.
  26  *
  27  * User space visible behavior:
  28  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
  29  *   protection)
  30  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
  31  *   one semop() are handled.
  32  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
  33  *   SETALL calls.
  34  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
  35  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
  36  * - namespace are supported.
  37  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
  38  *   to /proc/sys/kernel/sem.
  39  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
  40  *
  41  * Internals:
  42  * - scalability:
  43  *   - all global variables are read-mostly.
  44  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
  45  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
  46  *     the per-semaphore array structure.
  47  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
  48  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
  49  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
  50  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semncnt() and
  51  *   count_semzcnt()
  52  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
  53  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
  54  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
  55  *   (see update_queue())
  56  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
  57  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare(),
  58  *   wake_up_sem_queue_do())
  59  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
  60  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
  61  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
  62  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
  63  * - The synchronizations between wake-ups due to a timeout/signal and a
  64  *   wake-up due to a completed semaphore operation is achieved by using an
  65  *   intermediate state (IN_WAKEUP).
  66  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
  67  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
  68  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
  69  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
  70  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
  71  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
  72  *   ordering without always scanning all pending operations.
  73  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
  74  */
  75
  76 #include <linux/slab.h>
  77 #include <linux/spinlock.h>
  78 #include <linux/init.h>
  79 #include <linux/proc_fs.h>
  80 #include <linux/time.h>
  81 #include <linux/security.h>
  82 #include <linux/syscalls.h>
  83 #include <linux/audit.h>
  84 #include <linux/capability.h>
  85 #include <linux/seq_file.h>
  86 #include <linux/rwsem.h>
  87 #include <linux/nsproxy.h>
  88 #include <linux/ipc_namespace.h>
  89
  90 #include <asm/uaccess.h>
  91 #include "util.h"
  92
  93 /* One semaphore structure for each semaphore in the system. */
  94 struct sem {
  95         int     semval;         /* current value */
  96         int     sempid;         /* pid of last operation */
  97         struct list_head sem_pending; /* pending single-sop operations */
  98 };
  99
 100 /* One queue for each sleeping process in the system. */
 101 struct sem_queue {
 102         struct list_head        simple_list; /* queue of pending operations */
 103         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
 104         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
 105         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
 106         int                     pid;     /* process id of requesting process */
 107         int                     status;  /* completion status of operation */
 108         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
 109         int                     nsops;   /* number of operations */
 110         int                     alter;   /* does *sops alter the array? */
 111 };
 112
 113 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
 114  * when the process exits.
 115  */
 116 struct sem_undo {
 117         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
 118                                                  * all undos from one process
 119                                                  * rcu protected */
 120         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
 121         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
 122         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
 123                                                  * all undos for one array */
 124         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
 125         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
 126                                                 /* one per semaphore */
 127 };
 128
 129 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
 130  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
 131  */
 132 struct sem_undo_list {
 133         atomic_t                refcnt;
 134         spinlock_t              lock;
 135         struct list_head        list_proc;
 136 };
 137
 138
 139 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
 140
 141 #define sem_unlock(sma)         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm)
 142 #define sem_checkid(sma, semid) ipc_checkid(&sma->sem_perm, semid)
 143
 144 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
 145 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
 146 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 147 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
 148 #endif
 149
 150 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
 151 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
 152
 153 /*
 154  * linked list protection:
 155  *      sem_undo.id_next,
 156  *      sem_array.sem_pending{,last},
 157  *      sem_array.sem_undo: sem_lock() for read/write
 158  *      sem_undo.proc_next: only "current" is allowed to read/write that field.
 159  *
 160  */
 161
 162 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
 163 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
 164 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
 165 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
 166
 167 void sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
 168 {
 169         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
 170         ns->sc_semmns = SEMMNS;
 171         ns->sc_semopm = SEMOPM;
 172         ns->sc_semmni = SEMMNI;
 173         ns->used_sems = 0;
 174         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
 175 }
 176
 177 #ifdef CONFIG_IPC_NS
 178 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
 179 {
 180         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
 181         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
 182 }
 183 #endif
 184
 185 void __init sem_init (void)
 186 {
 187         sem_init_ns(&init_ipc_ns);
 188         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
 189                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
 190                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rw_mutex
 195  * is not held.
 196  */
 197 static inline struct sem_array *sem_lock(struct ipc_namespace *ns, int id)
 198 {
 199         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock(&sem_ids(ns), id);
 200
 201         if (IS_ERR(ipcp))
 202                 return (struct sem_array *)ipcp;
 203
 204         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 205 }
 206
 207 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
 208 {
 209         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object(&sem_ids(ns), id);
 210
 211         if (IS_ERR(ipcp))
 212                 return ERR_CAST(ipcp);
 213
 214         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 215 }
 216
 217 static inline struct sem_array *sem_lock_check(struct ipc_namespace *ns,
 218                                                 int id)
 219 {
 220         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_lock_check(&sem_ids(ns), id);
 221
 222         if (IS_ERR(ipcp))
 223                 return ERR_CAST(ipcp);
 224
 225         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 226 }
 227
 228 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
 229                                                         int id)
 230 {
 231         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
 232
 233         if (IS_ERR(ipcp))
 234                 return ERR_CAST(ipcp);
 235
 236         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 237 }
 238
 239 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
 240 {
 241         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 242         ipc_rcu_putref(sma);
 243 }
 244
 245 static inline void sem_getref_and_unlock(struct sem_array *sma)
 246 {
 247         ipc_rcu_getref(sma);
 248         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 249 }
 250
 251 static inline void sem_putref(struct sem_array *sma)
 252 {
 253         ipc_lock_by_ptr(&sma->sem_perm);
 254         ipc_rcu_putref(sma);
 255         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Call inside the rcu read section.
 260  */
 261 static inline void sem_getref(struct sem_array *sma)
 262 {
 263         spin_lock(&(sma)->sem_perm.lock);
 264         ipc_rcu_getref(sma);
 265         ipc_unlock(&(sma)->sem_perm);
 266 }
 267
 268 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
 269 {
 270         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Lockless wakeup algorithm:
 275  * Without the check/retry algorithm a lockless wakeup is possible:
 276  * - queue.status is initialized to -EINTR before blocking.
 277  * - wakeup is performed by
 278  *      * unlinking the queue entry from sma->sem_pending
 279  *      * setting queue.status to IN_WAKEUP
 280  *        This is the notification for the blocked thread that a
 281  *        result value is imminent.
 282  *      * call wake_up_process
 283  *      * set queue.status to the final value.
 284  * - the previously blocked thread checks queue.status:
 285  *      * if it's IN_WAKEUP, then it must wait until the value changes
 286  *      * if it's not -EINTR, then the operation was completed by
 287  *        update_queue. semtimedop can return queue.status without
 288  *        performing any operation on the sem array.
 289  *      * otherwise it must acquire the spinlock and check what's up.
 290  *
 291  * The two-stage algorithm is necessary to protect against the following
 292  * races:
 293  * - if queue.status is set after wake_up_process, then the woken up idle
 294  *   thread could race forward and try (and fail) to acquire sma->lock
 295  *   before update_queue had a chance to set queue.status
 296  * - if queue.status is written before wake_up_process and if the
 297  *   blocked process is woken up by a signal between writing
 298  *   queue.status and the wake_up_process, then the woken up
 299  *   process could return from semtimedop and die by calling
 300  *   sys_exit before wake_up_process is called. Then wake_up_process
 301  *   will oops, because the task structure is already invalid.
 302  *   (yes, this happened on s390 with sysv msg).
 303  *
 304  */
 305 #define IN_WAKEUP       1
 306
 307 /**
 308  * newary - Create a new semaphore set
 309  * @ns: namespace
 310  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
 311  *
 312  * Called with sem_ids.rw_mutex held (as a writer)
 313  */
 314
 315 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
 316 {
 317         int id;
 318         int retval;
 319         struct sem_array *sma;
 320         int size;
 321         key_t key = params->key;
 322         int nsems = params->u.nsems;
 323         int semflg = params->flg;
 324         int i;
 325
 326         if (!nsems)
 327                 return -EINVAL;
 328         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
 329                 return -ENOSPC;
 330
 331         size = sizeof (*sma) + nsems * sizeof (struct sem);
 332         sma = ipc_rcu_alloc(size);
 333         if (!sma) {
 334                 return -ENOMEM;
 335         }
 336         memset (sma, 0, size);
 337
 338         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
 339         sma->sem_perm.key = key;
 340
 341         sma->sem_perm.security = NULL;
 342         retval = security_sem_alloc(sma);
 343         if (retval) {
 344                 ipc_rcu_putref(sma);
 345                 return retval;
 346         }
 347
 348         id = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
 349         if (id < 0) {
 350                 security_sem_free(sma);
 351                 ipc_rcu_putref(sma);
 352                 return id;
 353         }
 354         ns->used_sems += nsems;
 355
 356         sma->sem_base = (struct sem *) &sma[1];
 357
 358         for (i = 0; i < nsems; i++)
 359                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_base[i].sem_pending);
 360
 361         sma->complex_count = 0;
 362         INIT_LIST_HEAD(&sma->sem_pending);
 363         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
 364         sma->sem_nsems = nsems;
 365         sma->sem_ctime = get_seconds();
 366         sem_unlock(sma);
 367
 368         return sma->sem_perm.id;
 369 }
 370
 371
 372 /*
 373  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 374  */
 375 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
 376 {
 377         struct sem_array *sma;
 378
 379         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 380         return security_sem_associate(sma, semflg);
 381 }
 382
 383 /*
 384  * Called with sem_ids.rw_mutex and ipcp locked.
 385  */
 386 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
 387                                 struct ipc_params *params)
 388 {
 389         struct sem_array *sma;
 390
 391         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 392         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
 393                 return -EINVAL;
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
 399 {
 400         struct ipc_namespace *ns;
 401         struct ipc_ops sem_ops;
 402         struct ipc_params sem_params;
 403
 404         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 405
 406         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
 407                 return -EINVAL;
 408
 409         sem_ops.getnew = newary;
 410         sem_ops.associate = sem_security;
 411         sem_ops.more_checks = sem_more_checks;
 412
 413         sem_params.key = key;
 414         sem_params.flg = semflg;
 415         sem_params.u.nsems = nsems;
 416
 417         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Determine whether a sequence of semaphore operations would succeed
 422  * all at once. Return 0 if yes, 1 if need to sleep, else return error code.
 423  */
 424
 425 static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
 426                              int nsops, struct sem_undo *un, int pid)
 427 {
 428         int result, sem_op;
 429         struct sembuf *sop;
 430         struct sem * curr;
 431
 432         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
 433                 curr = sma->sem_base + sop->sem_num;
 434                 sem_op = sop->sem_op;
 435                 result = curr->semval;
 436
 437                 if (!sem_op && result)
 438                         goto would_block;
 439
 440                 result += sem_op;
 441                 if (result < 0)
 442                         goto would_block;
 443                 if (result > SEMVMX)
 444                         goto out_of_range;
 445                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
 446                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
 447                         /*
 448                          *      Exceeding the undo range is an error.
 449                          */
 450                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
 451                                 goto out_of_range;
 452                 }
 453                 curr->semval = result;
 454         }
 455
 456         sop--;
 457         while (sop >= sops) {
 458                 sma->sem_base[sop->sem_num].sempid = pid;
 459                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
 460                         un->semadj[sop->sem_num] -= sop->sem_op;
 461                 sop--;
 462         }
 463
 464         return 0;
 465
 466 out_of_range:
 467         result = -ERANGE;
 468         goto undo;
 469
 470 would_block:
 471         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
 472                 result = -EAGAIN;
 473         else
 474                 result = 1;
 475
 476 undo:
 477         sop--;
 478         while (sop >= sops) {
 479                 sma->sem_base[sop->sem_num].semval -= sop->sem_op;
 480                 sop--;
 481         }
 482
 483         return result;
 484 }
 485
 486 /** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
 487  * @q: queue entry that must be signaled
 488  * @error: Error value for the signal
 489  *
 490  * Prepare the wake-up of the queue entry q.
 491  */
 492 static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
 493                                 struct sem_queue *q, int error)
 494 {
 495         if (list_empty(pt)) {
 496                 /*
 497                  * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
 498                  * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
 499                  */
 500                 preempt_disable();
 501         }
 502         q->status = IN_WAKEUP;
 503         q->pid = error;
 504
 505         list_add_tail(&q->simple_list, pt);
 506 }
 507
 508 /**
 509  * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
 510  * @pt: list of tasks to be woken up
 511  *
 512  * Do the actual wake-up.
 513  * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
 514  * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
 515  * status is set to the actual return code.
 516  */
 517 static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
 518 {
 519         struct sem_queue *q, *t;
 520         int did_something;
 521
 522         did_something = !list_empty(pt);
 523         list_for_each_entry_safe(q, t, pt, simple_list) {
 524                 wake_up_process(q->sleeper);
 525                 /* q can disappear immediately after writing q->status. */
 526                 smp_wmb();
 527                 q->status = q->pid;
 528         }
 529         if (did_something)
 530                 preempt_enable();
 531 }
 532
 533 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 534 {
 535         list_del(&q->list);
 536         if (q->nsops == 1)
 537                 list_del(&q->simple_list);
 538         else
 539                 sma->complex_count--;
 540 }
 541
 542 /** check_restart(sma, q)
 543  * @sma: semaphore array
 544  * @q: the operation that just completed
 545  *
 546  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
 547  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
 548  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
 549  * was completed.
 550  */
 551 static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
 552 {
 553         struct sem *curr;
 554         struct sem_queue *h;
 555
 556         /* if the operation didn't modify the array, then no restart */
 557         if (q->alter == 0)
 558                 return 0;
 559
 560         /* pending complex operations are too difficult to analyse */
 561         if (sma->complex_count)
 562                 return 1;
 563
 564         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
 565         if (q->nsops > 1)
 566                 return 1;
 567
 568         curr = sma->sem_base + q->sops[0].sem_num;
 569
 570         /* No-one waits on this queue */
 571         if (list_empty(&curr->sem_pending))
 572                 return 0;
 573
 574         /* the new semaphore value */
 575         if (curr->semval) {
 576                 /* It is impossible that someone waits for the new value:
 577                  * - q is a previously sleeping simple operation that
 578                  *   altered the array. It must be a decrement, because
 579                  *   simple increments never sleep.
 580                  * - The value is not 0, thus wait-for-zero won't proceed.
 581                  * - If there are older (higher priority) decrements
 582                  *   in the queue, then they have observed the original
 583                  *   semval value and couldn't proceed. The operation
 584                  *   decremented to value - thus they won't proceed either.
 585                  */
 586                 BUG_ON(q->sops[0].sem_op >= 0);
 587                 return 0;
 588         }
 589         /*
 590          * semval is 0. Check if there are wait-for-zero semops.
 591          * They must be the first entries in the per-semaphore simple queue
 592          */
 593         h = list_first_entry(&curr->sem_pending, struct sem_queue, simple_list);
 594         BUG_ON(h->nsops != 1);
 595         BUG_ON(h->sops[0].sem_num != q->sops[0].sem_num);
 596
 597         /* Yes, there is a wait-for-zero semop. Restart */
 598         if (h->sops[0].sem_op == 0)
 599                 return 1;
 600
 601         /* Again - no-one is waiting for the new value. */
 602         return 0;
 603 }
 604
 605
 606 /**
 607  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
 608  * @sma: semaphore array.
 609  * @semnum: semaphore that was modified.
 610  * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
 611  *
 612  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
 613  * was modified. If multiple semaphore were modified, then @semnum
 614  * must be set to -1.
 615  * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
 616  * is stored in q->pid.
 617  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
 618  */
 619 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
 620 {
 621         struct sem_queue *q;
 622         struct list_head *walk;
 623         struct list_head *pending_list;
 624         int offset;
 625         int semop_completed = 0;
 626
 627         /* if there are complex operations around, then knowing the semaphore
 628          * that was modified doesn't help us. Assume that multiple semaphores
 629          * were modified.
 630          */
 631         if (sma->complex_count)
 632                 semnum = -1;
 633
 634         if (semnum == -1) {
 635                 pending_list = &sma->sem_pending;
 636                 offset = offsetof(struct sem_queue, list);
 637         } else {
 638                 pending_list = &sma->sem_base[semnum].sem_pending;
 639                 offset = offsetof(struct sem_queue, simple_list);
 640         }
 641
 642 again:
 643         walk = pending_list->next;
 644         while (walk != pending_list) {
 645                 int error, restart;
 646
 647                 q = (struct sem_queue *)((char *)walk - offset);
 648                 walk = walk->next;
 649
 650                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
 651                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
 652                  * necessary to scan the "alter" entries: simple increments
 653                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
 654                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
 655                  * cannot be successful if the value is already 0.
 656                  */
 657                 if (semnum != -1 && sma->sem_base[semnum].semval == 0 &&
 658                                 q->alter)
 659                         break;
 660
 661                 error = try_atomic_semop(sma, q->sops, q->nsops,
 662                                          q->undo, q->pid);
 663
 664                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
 665                 if (error > 0)
 666                         continue;
 667
 668                 unlink_queue(sma, q);
 669
 670                 if (error) {
 671                         restart = 0;
 672                 } else {
 673                         semop_completed = 1;
 674                         restart = check_restart(sma, q);
 675                 }
 676
 677                 wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
 678                 if (restart)
 679                         goto again;
 680         }
 681         return semop_completed;
 682 }
 683
 684 /**
 685  * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
 686  * @sma: semaphore array
 687  * @sops: operations that were performed
 688  * @nsops: number of operations
 689  * @otime: force setting otime
 690  * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
 691  *
 692  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
 693  * actual changes that were performed on the semaphore array.
 694  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
 695  * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
 696  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
 697  */
 698 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
 699                         int otime, struct list_head *pt)
 700 {
 701         int i;
 702
 703         if (sma->complex_count || sops == NULL) {
 704                 if (update_queue(sma, -1, pt))
 705                         otime = 1;
 706                 goto done;
 707         }
 708
 709         for (i = 0; i < nsops; i++) {
 710                 if (sops[i].sem_op > 0 ||
 711                         (sops[i].sem_op < 0 &&
 712                                 sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
 713                         if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
 714                                 otime = 1;
 715         }
 716 done:
 717         if (otime)
 718                 sma->sem_otime = get_seconds();
 719 }
 720
 721
 722 /* The following counts are associated to each semaphore:
 723  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
 724  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
 725  * This model assumes that a task waits on exactly one semaphore.
 726  * Since semaphore operations are to be performed atomically, tasks actually
 727  * wait on a whole sequence of semaphores simultaneously.
 728  * The counts we return here are a rough approximation, but still
 729  * warrant that semncnt+semzcnt>0 if the task is on the pending queue.
 730  */
 731 static int count_semncnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 732 {
 733         int semncnt;
 734         struct sem_queue * q;
 735
 736         semncnt = 0;
 737         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 738                 struct sembuf * sops = q->sops;
 739                 int nsops = q->nsops;
 740                 int i;
 741                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 742                         if (sops[i].sem_num == semnum
 743                             && (sops[i].sem_op < 0)
 744                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 745                                 semncnt++;
 746         }
 747         return semncnt;
 748 }
 749
 750 static int count_semzcnt (struct sem_array * sma, ushort semnum)
 751 {
 752         int semzcnt;
 753         struct sem_queue * q;
 754
 755         semzcnt = 0;
 756         list_for_each_entry(q, &sma->sem_pending, list) {
 757                 struct sembuf * sops = q->sops;
 758                 int nsops = q->nsops;
 759                 int i;
 760                 for (i = 0; i < nsops; i++)
 761                         if (sops[i].sem_num == semnum
 762                             && (sops[i].sem_op == 0)
 763                             && !(sops[i].sem_flg & IPC_NOWAIT))
 764                                 semzcnt++;
 765         }
 766         return semzcnt;
 767 }
 768
 769 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rw_mutex locked
 770  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rw_mutex
 771  * remains locked on exit.
 772  */
 773 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
 774 {
 775         struct sem_undo *un, *tu;
 776         struct sem_queue *q, *tq;
 777         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
 778         struct list_head tasks;
 779
 780         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
 781         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 782         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
 783                 list_del(&un->list_id);
 784                 spin_lock(&un->ulp->lock);
 785                 un->semid = -1;
 786                 list_del_rcu(&un->list_proc);
 787                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
 788                 kfree_rcu(un, rcu);
 789         }
 790
 791         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
 792         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 793         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
 794                 unlink_queue(sma, q);
 795                 wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
 796         }
 797
 798         /* Remove the semaphore set from the IDR */
 799         sem_rmid(ns, sma);
 800         sem_unlock(sma);
 801
 802         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 803         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
 804         security_sem_free(sma);
 805         ipc_rcu_putref(sma);
 806 }
 807
 808 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
 809 {
 810         switch(version) {
 811         case IPC_64:
 812                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
 813         case IPC_OLD:
 814             {
 815                 struct semid_ds out;
 816
 817                 memset(&out, 0, sizeof(out));
 818
 819                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
 820
 821                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
 822                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
 823                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
 824
 825                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
 826             }
 827         default:
 828                 return -EINVAL;
 829         }
 830 }
 831
 832 static int semctl_nolock(struct ipc_namespace *ns, int semid,
 833                          int cmd, int version, void __user *p)
 834 {
 835         int err;
 836         struct sem_array *sma;
 837
 838         switch(cmd) {
 839         case IPC_INFO:
 840         case SEM_INFO:
 841         {
 842                 struct seminfo seminfo;
 843                 int max_id;
 844
 845                 err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
 846                 if (err)
 847                         return err;
 848
 849                 memset(&seminfo,0,sizeof(seminfo));
 850                 seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
 851                 seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
 852                 seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
 853                 seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
 854                 seminfo.semvmx = SEMVMX;
 855                 seminfo.semmnu = SEMMNU;
 856                 seminfo.semmap = SEMMAP;
 857                 seminfo.semume = SEMUME;
 858                 down_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 859                 if (cmd == SEM_INFO) {
 860                         seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
 861                         seminfo.semaem = ns->used_sems;
 862                 } else {
 863                         seminfo.semusz = SEMUSZ;
 864                         seminfo.semaem = SEMAEM;
 865                 }
 866                 max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
 867                 up_read(&sem_ids(ns).rw_mutex);
 868                 if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
 869                         return -EFAULT;
 870                 return (max_id < 0) ? 0: max_id;
 871         }
 872         case IPC_STAT:
 873         case SEM_STAT:
 874         {
 875                 struct semid64_ds tbuf;
 876                 int id = 0;
 877
 878                 memset(&tbuf, 0, sizeof(tbuf));
 879
 880                 if (cmd == SEM_STAT) {
 881                         rcu_read_lock();
 882                         sma = sem_obtain_object(ns, semid);
 883                         if (IS_ERR(sma)) {
 884                                 err = PTR_ERR(sma);
 885                                 goto out_unlock;
 886                         }
 887                         id = sma->sem_perm.id;
 888                 } else {
 889                         rcu_read_lock();
 890                         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
 891                         if (IS_ERR(sma)) {
 892                                 err = PTR_ERR(sma);
 893                                 goto out_unlock;
 894                         }
 895                 }
 896
 897                 err = -EACCES;
 898                 if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
 899                         goto out_unlock;
 900
 901                 err = security_sem_semctl(sma, cmd);
 902                 if (err)
 903                         goto out_unlock;
 904
 905                 kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &tbuf.sem_perm);
 906                 tbuf.sem_otime  = sma->sem_otime;
 907                 tbuf.sem_ctime  = sma->sem_ctime;
 908                 tbuf.sem_nsems  = sma->sem_nsems;
 909                 rcu_read_unlock();
 910                 if (copy_semid_to_user(p, &tbuf, version))
 911                         return -EFAULT;
 912                 return id;
 913         }
 914         default:
 915                 return -EINVAL;
 916         }
 917 out_unlock:
 918         rcu_read_unlock();
 919         return err;
 920 }
 921
 922 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 923                 unsigned long arg)
 924 {
 925         struct sem_undo *un;
 926         struct sem_array *sma;
 927         struct sem* curr;
 928         int err;
 929         int nsems;
 930         struct list_head tasks;
 931         int val;
 932 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
 933         /* big-endian 64bit */
 934         val = arg >> 32;
 935 #else
 936         /* 32bit or little-endian 64bit */
 937         val = arg;
 938 #endif
 939
 940         sma = sem_lock_check(ns, semid);
 941         if (IS_ERR(sma))
 942                 return PTR_ERR(sma);
 943
 944         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 945         nsems = sma->sem_nsems;
 946
 947         err = -EACCES;
 948         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO))
 949                 goto out_unlock;
 950
 951         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
 952         if (err)
 953                 goto out_unlock;
 954
 955         err = -EINVAL;
 956         if(semnum < 0 || semnum >= nsems)
 957                 goto out_unlock;
 958
 959         curr = &sma->sem_base[semnum];
 960
 961         err = -ERANGE;
 962         if (val > SEMVMX || val < 0)
 963                 goto out_unlock;
 964
 965         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
 966         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
 967                 un->semadj[semnum] = 0;
 968
 969         curr->semval = val;
 970         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
 971         sma->sem_ctime = get_seconds();
 972         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
 973         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
 974         err = 0;
 975 out_unlock:
 976         sem_unlock(sma);
 977         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 978         return err;
 979 }
 980
 981 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
 982                 int cmd, void __user *p)
 983 {
 984         struct sem_array *sma;
 985         struct sem* curr;
 986         int err, nsems;
 987         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
 988         ushort* sem_io = fast_sem_io;
 989         struct list_head tasks;
 990
 991         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
 992
 993         rcu_read_lock();
 994         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
 995         if (IS_ERR(sma)) {
 996                 rcu_read_unlock();
 997                 return PTR_ERR(sma);
 998         }
 999
1000         nsems = sma->sem_nsems;
1001
1002         err = -EACCES;
1003         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm,
1004                         cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1005                 rcu_read_unlock();
1006                 goto out_wakeup;
1007         }
1008
1009         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1010         if (err) {
1011                 rcu_read_unlock();
1012                 goto out_wakeup;
1013         }
1014
1015         err = -EACCES;
1016         switch (cmd) {
1017         case GETALL:
1018         {
1019                 ushort __user *array = p;
1020                 int i;
1021
1022                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1023                         sem_getref(sma);
1024
1025                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1026                         if(sem_io == NULL) {
1027                                 sem_putref(sma);
1028                                 return -ENOMEM;
1029                         }
1030
1031                         sem_lock_and_putref(sma);
1032                         if (sma->sem_perm.deleted) {
1033                                 sem_unlock(sma);
1034                                 err = -EIDRM;
1035                                 goto out_free;
1036                         }
1037                 }
1038
1039                 spin_lock(&sma->sem_perm.lock);
1040                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1041                         sem_io[i] = sma->sem_base[i].semval;
1042                 sem_unlock(sma);
1043                 err = 0;
1044                 if(copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1045                         err = -EFAULT;
1046                 goto out_free;
1047         }
1048         case SETALL:
1049         {
1050                 int i;
1051                 struct sem_undo *un;
1052
1053                 ipc_rcu_getref(sma);
1054                 rcu_read_unlock();
1055
1056                 if(nsems > SEMMSL_FAST) {
1057                         sem_io = ipc_alloc(sizeof(ushort)*nsems);
1058                         if(sem_io == NULL) {
1059                                 sem_putref(sma);
1060                                 return -ENOMEM;
1061                         }
1062                 }
1063
1064                 if (copy_from_user (sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1065                         sem_putref(sma);
1066                         err = -EFAULT;
1067                         goto out_free;
1068                 }
1069
1070                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1071                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1072                                 sem_putref(sma);
1073                                 err = -ERANGE;
1074                                 goto out_free;
1075                         }
1076                 }
1077                 sem_lock_and_putref(sma);
1078                 if (sma->sem_perm.deleted) {
1079                         sem_unlock(sma);
1080                         err = -EIDRM;
1081                         goto out_free;
1082                 }
1083
1084                 for (i = 0; i < nsems; i++)
1085                         sma->sem_base[i].semval = sem_io[i];
1086
1087                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1088                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1089                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1090                                 un->semadj[i] = 0;
1091                 }
1092                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1093                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1094                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
1095                 err = 0;
1096                 goto out_unlock;
1097         }
1098         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1099         }
1100         err = -EINVAL;
1101         if (semnum < 0 || semnum >= nsems) {
1102                 rcu_read_unlock();
1103                 goto out_wakeup;
1104         }
1105
1106         spin_lock(&sma->sem_perm.lock);
1107         curr = &sma->sem_base[semnum];
1108
1109         switch (cmd) {
1110         case GETVAL:
1111                 err = curr->semval;
1112                 goto out_unlock;
1113         case GETPID:
1114                 err = curr->sempid;
1115                 goto out_unlock;
1116         case GETNCNT:
1117                 err = count_semncnt(sma,semnum);
1118                 goto out_unlock;
1119         case GETZCNT:
1120                 err = count_semzcnt(sma,semnum);
1121                 goto out_unlock;
1122         }
1123
1124 out_unlock:
1125         sem_unlock(sma);
1126 out_wakeup:
1127         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1128 out_free:
1129         if(sem_io != fast_sem_io)
1130                 ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
1131         return err;
1132 }
1133
1134 static inline unsigned long
1135 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1136 {
1137         switch(version) {
1138         case IPC_64:
1139                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1140                         return -EFAULT;
1141                 return 0;
1142         case IPC_OLD:
1143             {
1144                 struct semid_ds tbuf_old;
1145
1146                 if(copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1147                         return -EFAULT;
1148
1149                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1150                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1151                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1152
1153                 return 0;
1154             }
1155         default:
1156                 return -EINVAL;
1157         }
1158 }
1159
1160 /*
1161  * This function handles some semctl commands which require the rw_mutex
1162  * to be held in write mode.
1163  * NOTE: no locks must be held, the rw_mutex is taken inside this function.
1164  */
1165 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1166                        int cmd, int version, void __user *p)
1167 {
1168         struct sem_array *sma;
1169         int err;
1170         struct semid64_ds semid64;
1171         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1172
1173         if(cmd == IPC_SET) {
1174                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1175                         return -EFAULT;
1176         }
1177
1178         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1179                                       &semid64.sem_perm, 0);
1180         if (IS_ERR(ipcp))
1181                 return PTR_ERR(ipcp);
1182
1183         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1184
1185         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1186         if (err) {
1187                 rcu_read_unlock();
1188                 goto out_unlock;
1189         }
1190
1191         switch(cmd){
1192         case IPC_RMID:
1193                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
1194                 freeary(ns, ipcp);
1195                 goto out_up;
1196         case IPC_SET:
1197                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
1198                 err = ipc_update_perm(&semid64.sem_perm, ipcp);
1199                 if (err)
1200                         goto out_unlock;
1201                 sma->sem_ctime = get_seconds();
1202                 break;
1203         default:
1204                 rcu_read_unlock();
1205                 err = -EINVAL;
1206                 goto out_up;
1207         }
1208
1209 out_unlock:
1210         sem_unlock(sma);
1211 out_up:
1212         up_write(&sem_ids(ns).rw_mutex);
1213         return err;
1214 }
1215
1216 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1217 {
1218         int version;
1219         struct ipc_namespace *ns;
1220         void __user *p = (void __user *)arg;
1221
1222         if (semid < 0)
1223                 return -EINVAL;
1224
1225         version = ipc_parse_version(&cmd);
1226         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1227
1228         switch(cmd) {
1229         case IPC_INFO:
1230         case SEM_INFO:
1231         case IPC_STAT:
1232         case SEM_STAT:
1233                 return semctl_nolock(ns, semid, cmd, version, p);
1234         case GETALL:
1235         case GETVAL:
1236         case GETPID:
1237         case GETNCNT:
1238         case GETZCNT:
1239         case SETALL:
1240                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1241         case SETVAL:
1242                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1243         case IPC_RMID:
1244         case IPC_SET:
1245                 return semctl_down(ns, semid, cmd, version, p);
1246         default:
1247                 return -EINVAL;
1248         }
1249 }
1250
1251 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1252  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1253  * and current is THE ONE
1254  *
1255  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1256  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1257  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1258  * at exit time.
1259  *
1260  * This can block, so callers must hold no locks.
1261  */
1262 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1263 {
1264         struct sem_undo_list *undo_list;
1265
1266         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1267         if (!undo_list) {
1268                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1269                 if (undo_list == NULL)
1270                         return -ENOMEM;
1271                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1272                 atomic_set(&undo_list->refcnt, 1);
1273                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1274
1275                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1276         }
1277         *undo_listp = undo_list;
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1282 {
1283         struct sem_undo *un;
1284
1285         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1286                 if (un->semid == semid)
1287                         return un;
1288         }
1289         return NULL;
1290 }
1291
1292 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1293 {
1294         struct sem_undo *un;
1295
1296         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1297
1298         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1299         if (un) {
1300                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1301                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1302         }
1303         return un;
1304 }
1305
1306 /**
1307  * find_alloc_undo - Lookup (and if not present create) undo array
1308  * @ns: namespace
1309  * @semid: semaphore array id
1310  *
1311  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1312  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1313  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1314  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1315  * performs a rcu_read_lock().
1316  */
1317 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1318 {
1319         struct sem_array *sma;
1320         struct sem_undo_list *ulp;
1321         struct sem_undo *un, *new;
1322         int nsems;
1323         int error;
1324
1325         error = get_undo_list(&ulp);
1326         if (error)
1327                 return ERR_PTR(error);
1328
1329         rcu_read_lock();
1330         spin_lock(&ulp->lock);
1331         un = lookup_undo(ulp, semid);
1332         spin_unlock(&ulp->lock);
1333         if (likely(un!=NULL))
1334                 goto out;
1335
1336         /* no undo structure around - allocate one. */
1337         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1338         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1339         if (IS_ERR(sma)) {
1340                 rcu_read_unlock();
1341                 return ERR_CAST(sma);
1342         }
1343
1344         nsems = sma->sem_nsems;
1345         ipc_rcu_getref(sma);
1346         rcu_read_unlock();
1347
1348         /* step 2: allocate new undo structure */
1349         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1350         if (!new) {
1351                 sem_putref(sma);
1352                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1353         }
1354
1355         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1356         sem_lock_and_putref(sma);
1357         if (sma->sem_perm.deleted) {
1358                 sem_unlock(sma);
1359                 kfree(new);
1360                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1361                 goto out;
1362         }
1363         spin_lock(&ulp->lock);
1364
1365         /*
1366          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1367          */
1368         un = lookup_undo(ulp, semid);
1369         if (un) {
1370                 kfree(new);
1371                 goto success;
1372         }
1373         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1374         new->semadj = (short *) &new[1];
1375         new->ulp = ulp;
1376         new->semid = semid;
1377         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1378         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1379         assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1380         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1381         un = new;
1382
1383 success:
1384         spin_unlock(&ulp->lock);
1385         rcu_read_lock();
1386         sem_unlock(sma);
1387 out:
1388         return un;
1389 }
1390
1391
1392 /**
1393  * get_queue_result - Retrieve the result code from sem_queue
1394  * @q: Pointer to queue structure
1395  *
1396  * Retrieve the return code from the pending queue. If IN_WAKEUP is found in
1397  * q->status, then we must loop until the value is replaced with the final
1398  * value: This may happen if a task is woken up by an unrelated event (e.g.
1399  * signal) and in parallel the task is woken up by another task because it got
1400  * the requested semaphores.
1401  *
1402  * The function can be called with or without holding the semaphore spinlock.
1403  */
1404 static int get_queue_result(struct sem_queue *q)
1405 {
1406         int error;
1407
1408         error = q->status;
1409         while (unlikely(error == IN_WAKEUP)) {
1410                 cpu_relax();
1411                 error = q->status;
1412         }
1413
1414         return error;
1415 }
1416
1417
1418 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1419                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
1420 {
1421         int error = -EINVAL;
1422         struct sem_array *sma;
1423         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1424         struct sembuf* sops = fast_sops, *sop;
1425         struct sem_undo *un;
1426         int undos = 0, alter = 0, max;
1427         struct sem_queue queue;
1428         unsigned long jiffies_left = 0;
1429         struct ipc_namespace *ns;
1430         struct list_head tasks;
1431
1432         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1433
1434         if (nsops < 1 || semid < 0)
1435                 return -EINVAL;
1436         if (nsops > ns->sc_semopm)
1437                 return -E2BIG;
1438         if(nsops > SEMOPM_FAST) {
1439                 sops = kmalloc(sizeof(*sops)*nsops,GFP_KERNEL);
1440                 if(sops==NULL)
1441                         return -ENOMEM;
1442         }
1443         if (copy_from_user (sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1444                 error=-EFAULT;
1445                 goto out_free;
1446         }
1447         if (timeout) {
1448                 struct timespec _timeout;
1449                 if (copy_from_user(&_timeout, timeout, sizeof(*timeout))) {
1450                         error = -EFAULT;
1451                         goto out_free;
1452                 }
1453                 if (_timeout.tv_sec < 0 || _timeout.tv_nsec < 0 ||
1454                         _timeout.tv_nsec >= 1000000000L) {
1455                         error = -EINVAL;
1456                         goto out_free;
1457                 }
1458                 jiffies_left = timespec_to_jiffies(&_timeout);
1459         }
1460         max = 0;
1461         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1462                 if (sop->sem_num >= max)
1463                         max = sop->sem_num;
1464                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1465                         undos = 1;
1466                 if (sop->sem_op != 0)
1467                         alter = 1;
1468         }
1469
1470         if (undos) {
1471                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1472                 if (IS_ERR(un)) {
1473                         error = PTR_ERR(un);
1474                         goto out_free;
1475                 }
1476         } else
1477                 un = NULL;
1478
1479         INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1480
1481         rcu_read_lock();
1482         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1483         if (IS_ERR(sma)) {
1484                 if (un)
1485                         rcu_read_unlock();
1486                 error = PTR_ERR(sma);
1487                 goto out_free;
1488         }
1489
1490         error = -EFBIG;
1491         if (max >= sma->sem_nsems) {
1492                 rcu_read_unlock();
1493                 goto out_wakeup;
1494         }
1495
1496         error = -EACCES;
1497         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1498                 rcu_read_unlock();
1499                 goto out_wakeup;
1500         }
1501
1502         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1503         if (error) {
1504                 rcu_read_unlock();
1505                 goto out_wakeup;
1506         }
1507
1508         /*
1509          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1510          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1511          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1512          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1513          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1514          */
1515         error = -EIDRM;
1516         ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
1517         if (un) {
1518                 if (un->semid == -1) {
1519                         rcu_read_unlock();
1520                         goto out_unlock_free;
1521                 } else {
1522                         /*
1523                          * rcu lock can be released, "un" cannot disappear:
1524                          * - sem_lock is acquired, thus IPC_RMID is
1525                          *   impossible.
1526                          * - exit_sem is impossible, it always operates on
1527                          *   current (or a dead task).
1528                          */
1529
1530                         rcu_read_unlock();
1531                 }
1532         }
1533
1534         error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
1535         if (error <= 0) {
1536                 if (alter && error == 0)
1537                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
1538
1539                 goto out_unlock_free;
1540         }
1541
1542         /* We need to sleep on this operation, so we put the current
1543          * task into the pending queue and go to sleep.
1544          */
1545
1546         queue.sops = sops;
1547         queue.nsops = nsops;
1548         queue.undo = un;
1549         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1550         queue.alter = alter;
1551         if (alter)
1552                 list_add_tail(&queue.list, &sma->sem_pending);
1553         else
1554                 list_add(&queue.list, &sma->sem_pending);
1555
1556         if (nsops == 1) {
1557                 struct sem *curr;
1558                 curr = &sma->sem_base[sops->sem_num];
1559
1560                 if (alter)
1561                         list_add_tail(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1562                 else
1563                         list_add(&queue.simple_list, &curr->sem_pending);
1564         } else {
1565                 INIT_LIST_HEAD(&queue.simple_list);
1566                 sma->complex_count++;
1567         }
1568
1569         queue.status = -EINTR;
1570         queue.sleeper = current;
1571
1572 sleep_again:
1573         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1574         sem_unlock(sma);
1575
1576         if (timeout)
1577                 jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
1578         else
1579                 schedule();
1580
1581         error = get_queue_result(&queue);
1582
1583         if (error != -EINTR) {
1584                 /* fast path: update_queue already obtained all requested
1585                  * resources.
1586                  * Perform a smp_mb(): User space could assume that semop()
1587                  * is a memory barrier: Without the mb(), the cpu could
1588                  * speculatively read in user space stale data that was
1589                  * overwritten by the previous owner of the semaphore.
1590                  */
1591                 smp_mb();
1592
1593                 goto out_free;
1594         }
1595
1596         sma = sem_lock(ns, semid);
1597
1598         /*
1599          * Wait until it's guaranteed that no wakeup_sem_queue_do() is ongoing.
1600          */
1601         error = get_queue_result(&queue);
1602
1603         /*
1604          * Array removed? If yes, leave without sem_unlock().
1605          */
1606         if (IS_ERR(sma)) {
1607                 goto out_free;
1608         }
1609
1610
1611         /*
1612          * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
1613          * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
1614          */
1615
1616         if (error != -EINTR) {
1617                 goto out_unlock_free;
1618         }
1619
1620         /*
1621          * If an interrupt occurred we have to clean up the queue
1622          */
1623         if (timeout && jiffies_left == 0)
1624                 error = -EAGAIN;
1625
1626         /*
1627          * If the wakeup was spurious, just retry
1628          */
1629         if (error == -EINTR && !signal_pending(current))
1630                 goto sleep_again;
1631
1632         unlink_queue(sma, &queue);
1633
1634 out_unlock_free:
1635         sem_unlock(sma);
1636 out_wakeup:
1637         wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1638 out_free:
1639         if(sops != fast_sops)
1640                 kfree(sops);
1641         return error;
1642 }
1643
1644 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
1645                 unsigned, nsops)
1646 {
1647         return sys_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
1648 }
1649
1650 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
1651  * parent and child tasks.
1652  */
1653
1654 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
1655 {
1656         struct sem_undo_list *undo_list;
1657         int error;
1658
1659         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
1660                 error = get_undo_list(&undo_list);
1661                 if (error)
1662                         return error;
1663                 atomic_inc(&undo_list->refcnt);
1664                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
1665         } else
1666                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1667
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 /*
1672  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
1673  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
1674  * so some of them may be out of date.
1675  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
1676  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
1677  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
1678  * should we queue up and wait until we can do so legally?
1679  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
1680  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
1681  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
1682  */
1683 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
1684 {
1685         struct sem_undo_list *ulp;
1686
1687         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
1688         if (!ulp)
1689                 return;
1690         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
1691
1692         if (!atomic_dec_and_test(&ulp->refcnt))
1693                 return;
1694
1695         for (;;) {
1696                 struct sem_array *sma;
1697                 struct sem_undo *un;
1698                 struct list_head tasks;
1699                 int semid;
1700                 int i;
1701
1702                 rcu_read_lock();
1703                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
1704                                     struct sem_undo, list_proc);
1705                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc)
1706                         semid = -1;
1707                  else
1708                         semid = un->semid;
1709                 rcu_read_unlock();
1710
1711                 if (semid == -1)
1712                         break;
1713
1714                 sma = sem_lock_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, un->semid);
1715
1716                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
1717                 if (IS_ERR(sma))
1718                         continue;
1719
1720                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
1721                 if (un == NULL) {
1722                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
1723                          * exactly the same semid. Nothing to do.
1724                          */
1725                         sem_unlock(sma);
1726                         continue;
1727                 }
1728
1729                 /* remove un from the linked lists */
1730                 assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
1731                 list_del(&un->list_id);
1732
1733                 spin_lock(&ulp->lock);
1734                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1735                 spin_unlock(&ulp->lock);
1736
1737                 /* perform adjustments registered in un */
1738                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1739                         struct sem * semaphore = &sma->sem_base[i];
1740                         if (un->semadj[i]) {
1741                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
1742                                 /*
1743                                  * Range checks of the new semaphore value,
1744                                  * not defined by sus:
1745                                  * - Some unices ignore the undo entirely
1746                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
1747                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
1748                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
1749                                  *
1750                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
1751                                  * and at SEMVMX.
1752                                  *
1753                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
1754                                  */
1755                                 if (semaphore->semval < 0)
1756                                         semaphore->semval = 0;
1757                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
1758                                         semaphore->semval = SEMVMX;
1759                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
1760                         }
1761                 }
1762                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1763                 INIT_LIST_HEAD(&tasks);
1764                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
1765                 sem_unlock(sma);
1766                 wake_up_sem_queue_do(&tasks);
1767
1768                 kfree_rcu(un, rcu);
1769         }
1770         kfree(ulp);
1771 }
1772
1773 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1774 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1775 {
1776         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1777         struct sem_array *sma = it;
1778
1779         return seq_printf(s,
1780                           "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10lu %10lu\n",
1781                           sma->sem_perm.key,
1782                           sma->sem_perm.id,
1783                           sma->sem_perm.mode,
1784                           sma->sem_nsems,
1785                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
1786                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
1787                           from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
1788                           from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
1789                           sma->sem_otime,
1790                           sma->sem_ctime);
1791 }
1792 #endif