Merge tag 'arm64-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm64/linux
[platform/kernel/linux-rpi.git] / ipc / sem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * linux/ipc/sem.c
4  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
5  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
6  *
7  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
8  *
9  * SMP-threaded, sysctl's added
10  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
11  * Enforced range limit on SEM_UNDO
12  * (c) 2001 Red Hat Inc
13  * Lockless wakeup
14  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
15  * (c) 2016 Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
16  * Further wakeup optimizations, documentation
17  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
18  *
19  * support for audit of ipc object properties and permission changes
20  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
21  *
22  * namespaces support
23  * OpenVZ, SWsoft Inc.
24  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
25  *
26  * Implementation notes: (May 2010)
27  * This file implements System V semaphores.
28  *
29  * User space visible behavior:
30  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
31  *   protection)
32  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
33  *   one semop() are handled.
34  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
35  *   SETALL calls.
36  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
37  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
38  * - namespace are supported.
39  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
40  *   to /proc/sys/kernel/sem.
41  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
42  *
43  * Internals:
44  * - scalability:
45  *   - all global variables are read-mostly.
46  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
47  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
48  *     the per-semaphore array structure.
49  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
50  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
51  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
52  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semcnt()
53  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
54  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
55  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
56  *   (see update_queue())
57  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
58  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare())
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  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
64  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
65  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
66  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
67  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
68  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
69  *   ordering without always scanning all pending operations.
70  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/rwsem.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/ipc_namespace.h>
86 #include <linux/sched/wake_q.h>
87
88 #include <linux/uaccess.h>
89 #include "util.h"
90
91
92 /* One queue for each sleeping process in the system. */
93 struct sem_queue {
94         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
95         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
96         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
97         int                     pid;     /* process id of requesting process */
98         int                     status;  /* completion status of operation */
99         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
100         struct sembuf           *blocking; /* the operation that blocked */
101         int                     nsops;   /* number of operations */
102         bool                    alter;   /* does *sops alter the array? */
103         bool                    dupsop;  /* sops on more than one sem_num */
104 };
105
106 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
107  * when the process exits.
108  */
109 struct sem_undo {
110         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
111                                                  * all undos from one process
112                                                  * rcu protected */
113         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
114         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
115         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
116                                                  * all undos for one array */
117         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
118         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
119                                                 /* one per semaphore */
120 };
121
122 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
123  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
124  */
125 struct sem_undo_list {
126         refcount_t              refcnt;
127         spinlock_t              lock;
128         struct list_head        list_proc;
129 };
130
131
132 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
133
134 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
135 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
136 #ifdef CONFIG_PROC_FS
137 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
138 #endif
139
140 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
141 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
142
143 /*
144  * Switching from the mode suitable for simple ops
145  * to the mode for complex ops is costly. Therefore:
146  * use some hysteresis
147  */
148 #define USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS      10
149
150 /*
151  * Locking:
152  * a) global sem_lock() for read/write
153  *      sem_undo.id_next,
154  *      sem_array.complex_count,
155  *      sem_array.pending{_alter,_const},
156  *      sem_array.sem_undo
157  *
158  * b) global or semaphore sem_lock() for read/write:
159  *      sem_array.sems[i].pending_{const,alter}:
160  *
161  * c) special:
162  *      sem_undo_list.list_proc:
163  *      * undo_list->lock for write
164  *      * rcu for read
165  *      use_global_lock:
166  *      * global sem_lock() for write
167  *      * either local or global sem_lock() for read.
168  *
169  * Memory ordering:
170  * Most ordering is enforced by using spin_lock() and spin_unlock().
171  * The special case is use_global_lock:
172  * Setting it from non-zero to 0 is a RELEASE, this is ensured by
173  * using smp_store_release().
174  * Testing if it is non-zero is an ACQUIRE, this is ensured by using
175  * smp_load_acquire().
176  * Setting it from 0 to non-zero must be ordered with regards to
177  * this smp_load_acquire(), this is guaranteed because the smp_load_acquire()
178  * is inside a spin_lock() and after a write from 0 to non-zero a
179  * spin_lock()+spin_unlock() is done.
180  */
181
182 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
183 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
184 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
185 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
186
187 int sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
188 {
189         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
190         ns->sc_semmns = SEMMNS;
191         ns->sc_semopm = SEMOPM;
192         ns->sc_semmni = SEMMNI;
193         ns->used_sems = 0;
194         return ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
195 }
196
197 #ifdef CONFIG_IPC_NS
198 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
199 {
200         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
201         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
202         rhashtable_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].key_ht);
203 }
204 #endif
205
206 int __init sem_init(void)
207 {
208         const int err = sem_init_ns(&init_ipc_ns);
209
210         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
211                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
212                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
213         return err;
214 }
215
216 /**
217  * unmerge_queues - unmerge queues, if possible.
218  * @sma: semaphore array
219  *
220  * The function unmerges the wait queues if complex_count is 0.
221  * It must be called prior to dropping the global semaphore array lock.
222  */
223 static void unmerge_queues(struct sem_array *sma)
224 {
225         struct sem_queue *q, *tq;
226
227         /* complex operations still around? */
228         if (sma->complex_count)
229                 return;
230         /*
231          * We will switch back to simple mode.
232          * Move all pending operation back into the per-semaphore
233          * queues.
234          */
235         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
236                 struct sem *curr;
237                 curr = &sma->sems[q->sops[0].sem_num];
238
239                 list_add_tail(&q->list, &curr->pending_alter);
240         }
241         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
242 }
243
244 /**
245  * merge_queues - merge single semop queues into global queue
246  * @sma: semaphore array
247  *
248  * This function merges all per-semaphore queues into the global queue.
249  * It is necessary to achieve FIFO ordering for the pending single-sop
250  * operations when a multi-semop operation must sleep.
251  * Only the alter operations must be moved, the const operations can stay.
252  */
253 static void merge_queues(struct sem_array *sma)
254 {
255         int i;
256         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
257                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
258
259                 list_splice_init(&sem->pending_alter, &sma->pending_alter);
260         }
261 }
262
263 static void sem_rcu_free(struct rcu_head *head)
264 {
265         struct kern_ipc_perm *p = container_of(head, struct kern_ipc_perm, rcu);
266         struct sem_array *sma = container_of(p, struct sem_array, sem_perm);
267
268         security_sem_free(sma);
269         kvfree(sma);
270 }
271
272 /*
273  * Enter the mode suitable for non-simple operations:
274  * Caller must own sem_perm.lock.
275  */
276 static void complexmode_enter(struct sem_array *sma)
277 {
278         int i;
279         struct sem *sem;
280
281         if (sma->use_global_lock > 0)  {
282                 /*
283                  * We are already in global lock mode.
284                  * Nothing to do, just reset the
285                  * counter until we return to simple mode.
286                  */
287                 sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
288                 return;
289         }
290         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
291
292         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
293                 sem = &sma->sems[i];
294                 spin_lock(&sem->lock);
295                 spin_unlock(&sem->lock);
296         }
297 }
298
299 /*
300  * Try to leave the mode that disallows simple operations:
301  * Caller must own sem_perm.lock.
302  */
303 static void complexmode_tryleave(struct sem_array *sma)
304 {
305         if (sma->complex_count)  {
306                 /* Complex ops are sleeping.
307                  * We must stay in complex mode
308                  */
309                 return;
310         }
311         if (sma->use_global_lock == 1) {
312                 /*
313                  * Immediately after setting use_global_lock to 0,
314                  * a simple op can start. Thus: all memory writes
315                  * performed by the current operation must be visible
316                  * before we set use_global_lock to 0.
317                  */
318                 smp_store_release(&sma->use_global_lock, 0);
319         } else {
320                 sma->use_global_lock--;
321         }
322 }
323
324 #define SEM_GLOBAL_LOCK (-1)
325 /*
326  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
327  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
328  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
329  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
330  * semaphores from other pending complex operations.
331  */
332 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
333                               int nsops)
334 {
335         struct sem *sem;
336
337         if (nsops != 1) {
338                 /* Complex operation - acquire a full lock */
339                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
340
341                 /* Prevent parallel simple ops */
342                 complexmode_enter(sma);
343                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
344         }
345
346         /*
347          * Only one semaphore affected - try to optimize locking.
348          * Optimized locking is possible if no complex operation
349          * is either enqueued or processed right now.
350          *
351          * Both facts are tracked by use_global_mode.
352          */
353         sem = &sma->sems[sops->sem_num];
354
355         /*
356          * Initial check for use_global_lock. Just an optimization,
357          * no locking, no memory barrier.
358          */
359         if (!sma->use_global_lock) {
360                 /*
361                  * It appears that no complex operation is around.
362                  * Acquire the per-semaphore lock.
363                  */
364                 spin_lock(&sem->lock);
365
366                 /* pairs with smp_store_release() */
367                 if (!smp_load_acquire(&sma->use_global_lock)) {
368                         /* fast path successful! */
369                         return sops->sem_num;
370                 }
371                 spin_unlock(&sem->lock);
372         }
373
374         /* slow path: acquire the full lock */
375         ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
376
377         if (sma->use_global_lock == 0) {
378                 /*
379                  * The use_global_lock mode ended while we waited for
380                  * sma->sem_perm.lock. Thus we must switch to locking
381                  * with sem->lock.
382                  * Unlike in the fast path, there is no need to recheck
383                  * sma->use_global_lock after we have acquired sem->lock:
384                  * We own sma->sem_perm.lock, thus use_global_lock cannot
385                  * change.
386                  */
387                 spin_lock(&sem->lock);
388
389                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
390                 return sops->sem_num;
391         } else {
392                 /*
393                  * Not a false alarm, thus continue to use the global lock
394                  * mode. No need for complexmode_enter(), this was done by
395                  * the caller that has set use_global_mode to non-zero.
396                  */
397                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
398         }
399 }
400
401 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
402 {
403         if (locknum == SEM_GLOBAL_LOCK) {
404                 unmerge_queues(sma);
405                 complexmode_tryleave(sma);
406                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
407         } else {
408                 struct sem *sem = &sma->sems[locknum];
409                 spin_unlock(&sem->lock);
410         }
411 }
412
413 /*
414  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rwsem
415  * is not held.
416  *
417  * The caller holds the RCU read lock.
418  */
419 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
420 {
421         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_idr(&sem_ids(ns), id);
422
423         if (IS_ERR(ipcp))
424                 return ERR_CAST(ipcp);
425
426         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
427 }
428
429 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
430                                                         int id)
431 {
432         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
433
434         if (IS_ERR(ipcp))
435                 return ERR_CAST(ipcp);
436
437         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
438 }
439
440 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
441 {
442         sem_lock(sma, NULL, -1);
443         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
444 }
445
446 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
447 {
448         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
449 }
450
451 static struct sem_array *sem_alloc(size_t nsems)
452 {
453         struct sem_array *sma;
454         size_t size;
455
456         if (nsems > (INT_MAX - sizeof(*sma)) / sizeof(sma->sems[0]))
457                 return NULL;
458
459         size = sizeof(*sma) + nsems * sizeof(sma->sems[0]);
460         sma = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
461         if (unlikely(!sma))
462                 return NULL;
463
464         memset(sma, 0, size);
465
466         return sma;
467 }
468
469 /**
470  * newary - Create a new semaphore set
471  * @ns: namespace
472  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
473  *
474  * Called with sem_ids.rwsem held (as a writer)
475  */
476 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
477 {
478         int retval;
479         struct sem_array *sma;
480         key_t key = params->key;
481         int nsems = params->u.nsems;
482         int semflg = params->flg;
483         int i;
484
485         if (!nsems)
486                 return -EINVAL;
487         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
488                 return -ENOSPC;
489
490         sma = sem_alloc(nsems);
491         if (!sma)
492                 return -ENOMEM;
493
494         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
495         sma->sem_perm.key = key;
496
497         sma->sem_perm.security = NULL;
498         retval = security_sem_alloc(sma);
499         if (retval) {
500                 kvfree(sma);
501                 return retval;
502         }
503
504         for (i = 0; i < nsems; i++) {
505                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_alter);
506                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_const);
507                 spin_lock_init(&sma->sems[i].lock);
508         }
509
510         sma->complex_count = 0;
511         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
512         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
513         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_const);
514         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
515         sma->sem_nsems = nsems;
516         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
517
518         retval = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
519         if (retval < 0) {
520                 call_rcu(&sma->sem_perm.rcu, sem_rcu_free);
521                 return retval;
522         }
523         ns->used_sems += nsems;
524
525         sem_unlock(sma, -1);
526         rcu_read_unlock();
527
528         return sma->sem_perm.id;
529 }
530
531
532 /*
533  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
534  */
535 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
536 {
537         struct sem_array *sma;
538
539         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
540         return security_sem_associate(sma, semflg);
541 }
542
543 /*
544  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
545  */
546 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
547                                 struct ipc_params *params)
548 {
549         struct sem_array *sma;
550
551         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
552         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
553                 return -EINVAL;
554
555         return 0;
556 }
557
558 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
559 {
560         struct ipc_namespace *ns;
561         static const struct ipc_ops sem_ops = {
562                 .getnew = newary,
563                 .associate = sem_security,
564                 .more_checks = sem_more_checks,
565         };
566         struct ipc_params sem_params;
567
568         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
569
570         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
571                 return -EINVAL;
572
573         sem_params.key = key;
574         sem_params.flg = semflg;
575         sem_params.u.nsems = nsems;
576
577         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
578 }
579
580 /**
581  * perform_atomic_semop[_slow] - Attempt to perform semaphore
582  *                               operations on a given array.
583  * @sma: semaphore array
584  * @q: struct sem_queue that describes the operation
585  *
586  * Caller blocking are as follows, based the value
587  * indicated by the semaphore operation (sem_op):
588  *
589  *  (1) >0 never blocks.
590  *  (2)  0 (wait-for-zero operation): semval is non-zero.
591  *  (3) <0 attempting to decrement semval to a value smaller than zero.
592  *
593  * Returns 0 if the operation was possible.
594  * Returns 1 if the operation is impossible, the caller must sleep.
595  * Returns <0 for error codes.
596  */
597 static int perform_atomic_semop_slow(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
598 {
599         int result, sem_op, nsops, pid;
600         struct sembuf *sop;
601         struct sem *curr;
602         struct sembuf *sops;
603         struct sem_undo *un;
604
605         sops = q->sops;
606         nsops = q->nsops;
607         un = q->undo;
608
609         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
610                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
611                 sem_op = sop->sem_op;
612                 result = curr->semval;
613
614                 if (!sem_op && result)
615                         goto would_block;
616
617                 result += sem_op;
618                 if (result < 0)
619                         goto would_block;
620                 if (result > SEMVMX)
621                         goto out_of_range;
622
623                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
624                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
625                         /* Exceeding the undo range is an error. */
626                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
627                                 goto out_of_range;
628                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
629                 }
630
631                 curr->semval = result;
632         }
633
634         sop--;
635         pid = q->pid;
636         while (sop >= sops) {
637                 sma->sems[sop->sem_num].sempid = pid;
638                 sop--;
639         }
640
641         return 0;
642
643 out_of_range:
644         result = -ERANGE;
645         goto undo;
646
647 would_block:
648         q->blocking = sop;
649
650         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
651                 result = -EAGAIN;
652         else
653                 result = 1;
654
655 undo:
656         sop--;
657         while (sop >= sops) {
658                 sem_op = sop->sem_op;
659                 sma->sems[sop->sem_num].semval -= sem_op;
660                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
661                         un->semadj[sop->sem_num] += sem_op;
662                 sop--;
663         }
664
665         return result;
666 }
667
668 static int perform_atomic_semop(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
669 {
670         int result, sem_op, nsops;
671         struct sembuf *sop;
672         struct sem *curr;
673         struct sembuf *sops;
674         struct sem_undo *un;
675
676         sops = q->sops;
677         nsops = q->nsops;
678         un = q->undo;
679
680         if (unlikely(q->dupsop))
681                 return perform_atomic_semop_slow(sma, q);
682
683         /*
684          * We scan the semaphore set twice, first to ensure that the entire
685          * operation can succeed, therefore avoiding any pointless writes
686          * to shared memory and having to undo such changes in order to block
687          * until the operations can go through.
688          */
689         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
690                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
691                 sem_op = sop->sem_op;
692                 result = curr->semval;
693
694                 if (!sem_op && result)
695                         goto would_block; /* wait-for-zero */
696
697                 result += sem_op;
698                 if (result < 0)
699                         goto would_block;
700
701                 if (result > SEMVMX)
702                         return -ERANGE;
703
704                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
705                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
706
707                         /* Exceeding the undo range is an error. */
708                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
709                                 return -ERANGE;
710                 }
711         }
712
713         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
714                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
715                 sem_op = sop->sem_op;
716                 result = curr->semval;
717
718                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
719                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
720
721                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
722                 }
723                 curr->semval += sem_op;
724                 curr->sempid = q->pid;
725         }
726
727         return 0;
728
729 would_block:
730         q->blocking = sop;
731         return sop->sem_flg & IPC_NOWAIT ? -EAGAIN : 1;
732 }
733
734 static inline void wake_up_sem_queue_prepare(struct sem_queue *q, int error,
735                                              struct wake_q_head *wake_q)
736 {
737         wake_q_add(wake_q, q->sleeper);
738         /*
739          * Rely on the above implicit barrier, such that we can
740          * ensure that we hold reference to the task before setting
741          * q->status. Otherwise we could race with do_exit if the
742          * task is awoken by an external event before calling
743          * wake_up_process().
744          */
745         WRITE_ONCE(q->status, error);
746 }
747
748 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
749 {
750         list_del(&q->list);
751         if (q->nsops > 1)
752                 sma->complex_count--;
753 }
754
755 /** check_restart(sma, q)
756  * @sma: semaphore array
757  * @q: the operation that just completed
758  *
759  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
760  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
761  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
762  * modified the array.
763  * Note that wait-for-zero operations are handled without restart.
764  */
765 static inline int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
766 {
767         /* pending complex alter operations are too difficult to analyse */
768         if (!list_empty(&sma->pending_alter))
769                 return 1;
770
771         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
772         if (q->nsops > 1)
773                 return 1;
774
775         /* It is impossible that someone waits for the new value:
776          * - complex operations always restart.
777          * - wait-for-zero are handled seperately.
778          * - q is a previously sleeping simple operation that
779          *   altered the array. It must be a decrement, because
780          *   simple increments never sleep.
781          * - If there are older (higher priority) decrements
782          *   in the queue, then they have observed the original
783          *   semval value and couldn't proceed. The operation
784          *   decremented to value - thus they won't proceed either.
785          */
786         return 0;
787 }
788
789 /**
790  * wake_const_ops - wake up non-alter tasks
791  * @sma: semaphore array.
792  * @semnum: semaphore that was modified.
793  * @wake_q: lockless wake-queue head.
794  *
795  * wake_const_ops must be called after a semaphore in a semaphore array
796  * was set to 0. If complex const operations are pending, wake_const_ops must
797  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
798  * semaphore.
799  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
800  * is stored in q->pid.
801  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
802  */
803 static int wake_const_ops(struct sem_array *sma, int semnum,
804                           struct wake_q_head *wake_q)
805 {
806         struct sem_queue *q, *tmp;
807         struct list_head *pending_list;
808         int semop_completed = 0;
809
810         if (semnum == -1)
811                 pending_list = &sma->pending_const;
812         else
813                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_const;
814
815         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
816                 int error = perform_atomic_semop(sma, q);
817
818                 if (error > 0)
819                         continue;
820                 /* operation completed, remove from queue & wakeup */
821                 unlink_queue(sma, q);
822
823                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
824                 if (error == 0)
825                         semop_completed = 1;
826         }
827
828         return semop_completed;
829 }
830
831 /**
832  * do_smart_wakeup_zero - wakeup all wait for zero tasks
833  * @sma: semaphore array
834  * @sops: operations that were performed
835  * @nsops: number of operations
836  * @wake_q: lockless wake-queue head
837  *
838  * Checks all required queue for wait-for-zero operations, based
839  * on the actual changes that were performed on the semaphore array.
840  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
841  */
842 static int do_smart_wakeup_zero(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
843                                 int nsops, struct wake_q_head *wake_q)
844 {
845         int i;
846         int semop_completed = 0;
847         int got_zero = 0;
848
849         /* first: the per-semaphore queues, if known */
850         if (sops) {
851                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
852                         int num = sops[i].sem_num;
853
854                         if (sma->sems[num].semval == 0) {
855                                 got_zero = 1;
856                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, num, wake_q);
857                         }
858                 }
859         } else {
860                 /*
861                  * No sops means modified semaphores not known.
862                  * Assume all were changed.
863                  */
864                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
865                         if (sma->sems[i].semval == 0) {
866                                 got_zero = 1;
867                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, i, wake_q);
868                         }
869                 }
870         }
871         /*
872          * If one of the modified semaphores got 0,
873          * then check the global queue, too.
874          */
875         if (got_zero)
876                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, -1, wake_q);
877
878         return semop_completed;
879 }
880
881
882 /**
883  * update_queue - look for tasks that can be completed.
884  * @sma: semaphore array.
885  * @semnum: semaphore that was modified.
886  * @wake_q: lockless wake-queue head.
887  *
888  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
889  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
890  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
891  * semaphore.
892  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
893  * is stored in q->pid.
894  * The function internally checks if const operations can now succeed.
895  *
896  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
897  */
898 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct wake_q_head *wake_q)
899 {
900         struct sem_queue *q, *tmp;
901         struct list_head *pending_list;
902         int semop_completed = 0;
903
904         if (semnum == -1)
905                 pending_list = &sma->pending_alter;
906         else
907                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_alter;
908
909 again:
910         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
911                 int error, restart;
912
913                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
914                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
915                  * necessary to scan further: simple increments
916                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
917                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
918                  * cannot be successful if the value is already 0.
919                  */
920                 if (semnum != -1 && sma->sems[semnum].semval == 0)
921                         break;
922
923                 error = perform_atomic_semop(sma, q);
924
925                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
926                 if (error > 0)
927                         continue;
928
929                 unlink_queue(sma, q);
930
931                 if (error) {
932                         restart = 0;
933                 } else {
934                         semop_completed = 1;
935                         do_smart_wakeup_zero(sma, q->sops, q->nsops, wake_q);
936                         restart = check_restart(sma, q);
937                 }
938
939                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
940                 if (restart)
941                         goto again;
942         }
943         return semop_completed;
944 }
945
946 /**
947  * set_semotime - set sem_otime
948  * @sma: semaphore array
949  * @sops: operations that modified the array, may be NULL
950  *
951  * sem_otime is replicated to avoid cache line trashing.
952  * This function sets one instance to the current time.
953  */
954 static void set_semotime(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops)
955 {
956         if (sops == NULL) {
957                 sma->sems[0].sem_otime = get_seconds();
958         } else {
959                 sma->sems[sops[0].sem_num].sem_otime =
960                                                         get_seconds();
961         }
962 }
963
964 /**
965  * do_smart_update - optimized update_queue
966  * @sma: semaphore array
967  * @sops: operations that were performed
968  * @nsops: number of operations
969  * @otime: force setting otime
970  * @wake_q: lockless wake-queue head
971  *
972  * do_smart_update() does the required calls to update_queue and wakeup_zero,
973  * based on the actual changes that were performed on the semaphore array.
974  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
975  * responsible for calling wake_up_q().
976  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
977  */
978 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
979                             int otime, struct wake_q_head *wake_q)
980 {
981         int i;
982
983         otime |= do_smart_wakeup_zero(sma, sops, nsops, wake_q);
984
985         if (!list_empty(&sma->pending_alter)) {
986                 /* semaphore array uses the global queue - just process it. */
987                 otime |= update_queue(sma, -1, wake_q);
988         } else {
989                 if (!sops) {
990                         /*
991                          * No sops, thus the modified semaphores are not
992                          * known. Check all.
993                          */
994                         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
995                                 otime |= update_queue(sma, i, wake_q);
996                 } else {
997                         /*
998                          * Check the semaphores that were increased:
999                          * - No complex ops, thus all sleeping ops are
1000                          *   decrease.
1001                          * - if we decreased the value, then any sleeping
1002                          *   semaphore ops wont be able to run: If the
1003                          *   previous value was too small, then the new
1004                          *   value will be too small, too.
1005                          */
1006                         for (i = 0; i < nsops; i++) {
1007                                 if (sops[i].sem_op > 0) {
1008                                         otime |= update_queue(sma,
1009                                                               sops[i].sem_num, wake_q);
1010                                 }
1011                         }
1012                 }
1013         }
1014         if (otime)
1015                 set_semotime(sma, sops);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * check_qop: Test if a queued operation sleeps on the semaphore semnum
1020  */
1021 static int check_qop(struct sem_array *sma, int semnum, struct sem_queue *q,
1022                         bool count_zero)
1023 {
1024         struct sembuf *sop = q->blocking;
1025
1026         /*
1027          * Linux always (since 0.99.10) reported a task as sleeping on all
1028          * semaphores. This violates SUS, therefore it was changed to the
1029          * standard compliant behavior.
1030          * Give the administrators a chance to notice that an application
1031          * might misbehave because it relies on the Linux behavior.
1032          */
1033         pr_info_once("semctl(GETNCNT/GETZCNT) is since 3.16 Single Unix Specification compliant.\n"
1034                         "The task %s (%d) triggered the difference, watch for misbehavior.\n",
1035                         current->comm, task_pid_nr(current));
1036
1037         if (sop->sem_num != semnum)
1038                 return 0;
1039
1040         if (count_zero && sop->sem_op == 0)
1041                 return 1;
1042         if (!count_zero && sop->sem_op < 0)
1043                 return 1;
1044
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /* The following counts are associated to each semaphore:
1049  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
1050  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
1051  *
1052  * Per definition, a task waits only on the semaphore of the first semop
1053  * that cannot proceed, even if additional operation would block, too.
1054  */
1055 static int count_semcnt(struct sem_array *sma, ushort semnum,
1056                         bool count_zero)
1057 {
1058         struct list_head *l;
1059         struct sem_queue *q;
1060         int semcnt;
1061
1062         semcnt = 0;
1063         /* First: check the simple operations. They are easy to evaluate */
1064         if (count_zero)
1065                 l = &sma->sems[semnum].pending_const;
1066         else
1067                 l = &sma->sems[semnum].pending_alter;
1068
1069         list_for_each_entry(q, l, list) {
1070                 /* all task on a per-semaphore list sleep on exactly
1071                  * that semaphore
1072                  */
1073                 semcnt++;
1074         }
1075
1076         /* Then: check the complex operations. */
1077         list_for_each_entry(q, &sma->pending_alter, list) {
1078                 semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1079         }
1080         if (count_zero) {
1081                 list_for_each_entry(q, &sma->pending_const, list) {
1082                         semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1083                 }
1084         }
1085         return semcnt;
1086 }
1087
1088 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rwsem locked
1089  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rwsem
1090  * remains locked on exit.
1091  */
1092 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
1093 {
1094         struct sem_undo *un, *tu;
1095         struct sem_queue *q, *tq;
1096         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1097         int i;
1098         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1099
1100         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
1101         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1102         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
1103                 list_del(&un->list_id);
1104                 spin_lock(&un->ulp->lock);
1105                 un->semid = -1;
1106                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1107                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
1108                 kfree_rcu(un, rcu);
1109         }
1110
1111         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
1112         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_const, list) {
1113                 unlink_queue(sma, q);
1114                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1115         }
1116
1117         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
1118                 unlink_queue(sma, q);
1119                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1120         }
1121         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1122                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
1123                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_const, list) {
1124                         unlink_queue(sma, q);
1125                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1126                 }
1127                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_alter, list) {
1128                         unlink_queue(sma, q);
1129                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1130                 }
1131         }
1132
1133         /* Remove the semaphore set from the IDR */
1134         sem_rmid(ns, sma);
1135         sem_unlock(sma, -1);
1136         rcu_read_unlock();
1137
1138         wake_up_q(&wake_q);
1139         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
1140         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1141 }
1142
1143 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
1144 {
1145         switch (version) {
1146         case IPC_64:
1147                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
1148         case IPC_OLD:
1149             {
1150                 struct semid_ds out;
1151
1152                 memset(&out, 0, sizeof(out));
1153
1154                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
1155
1156                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
1157                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
1158                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
1159
1160                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
1161             }
1162         default:
1163                 return -EINVAL;
1164         }
1165 }
1166
1167 static time64_t get_semotime(struct sem_array *sma)
1168 {
1169         int i;
1170         time64_t res;
1171
1172         res = sma->sems[0].sem_otime;
1173         for (i = 1; i < sma->sem_nsems; i++) {
1174                 time64_t to = sma->sems[i].sem_otime;
1175
1176                 if (to > res)
1177                         res = to;
1178         }
1179         return res;
1180 }
1181
1182 static int semctl_stat(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1183                          int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1184 {
1185         struct sem_array *sma;
1186         int id = 0;
1187         int err;
1188
1189         memset(semid64, 0, sizeof(*semid64));
1190
1191         rcu_read_lock();
1192         if (cmd == SEM_STAT) {
1193                 sma = sem_obtain_object(ns, semid);
1194                 if (IS_ERR(sma)) {
1195                         err = PTR_ERR(sma);
1196                         goto out_unlock;
1197                 }
1198                 id = sma->sem_perm.id;
1199         } else {
1200                 sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1201                 if (IS_ERR(sma)) {
1202                         err = PTR_ERR(sma);
1203                         goto out_unlock;
1204                 }
1205         }
1206
1207         err = -EACCES;
1208         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
1209                 goto out_unlock;
1210
1211         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1212         if (err)
1213                 goto out_unlock;
1214
1215         kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &semid64->sem_perm);
1216         semid64->sem_otime = get_semotime(sma);
1217         semid64->sem_ctime = sma->sem_ctime;
1218         semid64->sem_nsems = sma->sem_nsems;
1219         rcu_read_unlock();
1220         return id;
1221
1222 out_unlock:
1223         rcu_read_unlock();
1224         return err;
1225 }
1226
1227 static int semctl_info(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1228                          int cmd, void __user *p)
1229 {
1230         struct seminfo seminfo;
1231         int max_id;
1232         int err;
1233
1234         err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
1235         if (err)
1236                 return err;
1237
1238         memset(&seminfo, 0, sizeof(seminfo));
1239         seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
1240         seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
1241         seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
1242         seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
1243         seminfo.semvmx = SEMVMX;
1244         seminfo.semmnu = SEMMNU;
1245         seminfo.semmap = SEMMAP;
1246         seminfo.semume = SEMUME;
1247         down_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1248         if (cmd == SEM_INFO) {
1249                 seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
1250                 seminfo.semaem = ns->used_sems;
1251         } else {
1252                 seminfo.semusz = SEMUSZ;
1253                 seminfo.semaem = SEMAEM;
1254         }
1255         max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
1256         up_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1257         if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
1258                 return -EFAULT;
1259         return (max_id < 0) ? 0 : max_id;
1260 }
1261
1262 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1263                 int val)
1264 {
1265         struct sem_undo *un;
1266         struct sem_array *sma;
1267         struct sem *curr;
1268         int err;
1269         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1270
1271         if (val > SEMVMX || val < 0)
1272                 return -ERANGE;
1273
1274         rcu_read_lock();
1275         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1276         if (IS_ERR(sma)) {
1277                 rcu_read_unlock();
1278                 return PTR_ERR(sma);
1279         }
1280
1281         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1282                 rcu_read_unlock();
1283                 return -EINVAL;
1284         }
1285
1286
1287         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1288                 rcu_read_unlock();
1289                 return -EACCES;
1290         }
1291
1292         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1293         if (err) {
1294                 rcu_read_unlock();
1295                 return -EACCES;
1296         }
1297
1298         sem_lock(sma, NULL, -1);
1299
1300         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1301                 sem_unlock(sma, -1);
1302                 rcu_read_unlock();
1303                 return -EIDRM;
1304         }
1305
1306         curr = &sma->sems[semnum];
1307
1308         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1309         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1310                 un->semadj[semnum] = 0;
1311
1312         curr->semval = val;
1313         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1314         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1315         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1316         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1317         sem_unlock(sma, -1);
1318         rcu_read_unlock();
1319         wake_up_q(&wake_q);
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1324                 int cmd, void __user *p)
1325 {
1326         struct sem_array *sma;
1327         struct sem *curr;
1328         int err, nsems;
1329         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1330         ushort *sem_io = fast_sem_io;
1331         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1332
1333         rcu_read_lock();
1334         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1335         if (IS_ERR(sma)) {
1336                 rcu_read_unlock();
1337                 return PTR_ERR(sma);
1338         }
1339
1340         nsems = sma->sem_nsems;
1341
1342         err = -EACCES;
1343         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1344                 goto out_rcu_wakeup;
1345
1346         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1347         if (err)
1348                 goto out_rcu_wakeup;
1349
1350         err = -EACCES;
1351         switch (cmd) {
1352         case GETALL:
1353         {
1354                 ushort __user *array = p;
1355                 int i;
1356
1357                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1358                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1359                         err = -EIDRM;
1360                         goto out_unlock;
1361                 }
1362                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1363                         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1364                                 err = -EIDRM;
1365                                 goto out_unlock;
1366                         }
1367                         sem_unlock(sma, -1);
1368                         rcu_read_unlock();
1369                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1370                                                 GFP_KERNEL);
1371                         if (sem_io == NULL) {
1372                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1373                                 return -ENOMEM;
1374                         }
1375
1376                         rcu_read_lock();
1377                         sem_lock_and_putref(sma);
1378                         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1379                                 err = -EIDRM;
1380                                 goto out_unlock;
1381                         }
1382                 }
1383                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1384                         sem_io[i] = sma->sems[i].semval;
1385                 sem_unlock(sma, -1);
1386                 rcu_read_unlock();
1387                 err = 0;
1388                 if (copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1389                         err = -EFAULT;
1390                 goto out_free;
1391         }
1392         case SETALL:
1393         {
1394                 int i;
1395                 struct sem_undo *un;
1396
1397                 if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1398                         err = -EIDRM;
1399                         goto out_rcu_wakeup;
1400                 }
1401                 rcu_read_unlock();
1402
1403                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1404                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1405                                                 GFP_KERNEL);
1406                         if (sem_io == NULL) {
1407                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1408                                 return -ENOMEM;
1409                         }
1410                 }
1411
1412                 if (copy_from_user(sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1413                         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1414                         err = -EFAULT;
1415                         goto out_free;
1416                 }
1417
1418                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1419                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1420                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1421                                 err = -ERANGE;
1422                                 goto out_free;
1423                         }
1424                 }
1425                 rcu_read_lock();
1426                 sem_lock_and_putref(sma);
1427                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1428                         err = -EIDRM;
1429                         goto out_unlock;
1430                 }
1431
1432                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1433                         sma->sems[i].semval = sem_io[i];
1434                         sma->sems[i].sempid = task_tgid_vnr(current);
1435                 }
1436
1437                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1438                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1439                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1440                                 un->semadj[i] = 0;
1441                 }
1442                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1443                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1444                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1445                 err = 0;
1446                 goto out_unlock;
1447         }
1448         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1449         }
1450         err = -EINVAL;
1451         if (semnum < 0 || semnum >= nsems)
1452                 goto out_rcu_wakeup;
1453
1454         sem_lock(sma, NULL, -1);
1455         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1456                 err = -EIDRM;
1457                 goto out_unlock;
1458         }
1459         curr = &sma->sems[semnum];
1460
1461         switch (cmd) {
1462         case GETVAL:
1463                 err = curr->semval;
1464                 goto out_unlock;
1465         case GETPID:
1466                 err = curr->sempid;
1467                 goto out_unlock;
1468         case GETNCNT:
1469                 err = count_semcnt(sma, semnum, 0);
1470                 goto out_unlock;
1471         case GETZCNT:
1472                 err = count_semcnt(sma, semnum, 1);
1473                 goto out_unlock;
1474         }
1475
1476 out_unlock:
1477         sem_unlock(sma, -1);
1478 out_rcu_wakeup:
1479         rcu_read_unlock();
1480         wake_up_q(&wake_q);
1481 out_free:
1482         if (sem_io != fast_sem_io)
1483                 kvfree(sem_io);
1484         return err;
1485 }
1486
1487 static inline unsigned long
1488 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1489 {
1490         switch (version) {
1491         case IPC_64:
1492                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1493                         return -EFAULT;
1494                 return 0;
1495         case IPC_OLD:
1496             {
1497                 struct semid_ds tbuf_old;
1498
1499                 if (copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1500                         return -EFAULT;
1501
1502                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1503                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1504                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1505
1506                 return 0;
1507             }
1508         default:
1509                 return -EINVAL;
1510         }
1511 }
1512
1513 /*
1514  * This function handles some semctl commands which require the rwsem
1515  * to be held in write mode.
1516  * NOTE: no locks must be held, the rwsem is taken inside this function.
1517  */
1518 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1519                        int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1520 {
1521         struct sem_array *sma;
1522         int err;
1523         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1524
1525         down_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1526         rcu_read_lock();
1527
1528         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1529                                       &semid64->sem_perm, 0);
1530         if (IS_ERR(ipcp)) {
1531                 err = PTR_ERR(ipcp);
1532                 goto out_unlock1;
1533         }
1534
1535         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1536
1537         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1538         if (err)
1539                 goto out_unlock1;
1540
1541         switch (cmd) {
1542         case IPC_RMID:
1543                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1544                 /* freeary unlocks the ipc object and rcu */
1545                 freeary(ns, ipcp);
1546                 goto out_up;
1547         case IPC_SET:
1548                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1549                 err = ipc_update_perm(&semid64->sem_perm, ipcp);
1550                 if (err)
1551                         goto out_unlock0;
1552                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1553                 break;
1554         default:
1555                 err = -EINVAL;
1556                 goto out_unlock1;
1557         }
1558
1559 out_unlock0:
1560         sem_unlock(sma, -1);
1561 out_unlock1:
1562         rcu_read_unlock();
1563 out_up:
1564         up_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1565         return err;
1566 }
1567
1568 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1569 {
1570         int version;
1571         struct ipc_namespace *ns;
1572         void __user *p = (void __user *)arg;
1573         struct semid64_ds semid64;
1574         int err;
1575
1576         if (semid < 0)
1577                 return -EINVAL;
1578
1579         version = ipc_parse_version(&cmd);
1580         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1581
1582         switch (cmd) {
1583         case IPC_INFO:
1584         case SEM_INFO:
1585                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1586         case IPC_STAT:
1587         case SEM_STAT:
1588                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1589                 if (err < 0)
1590                         return err;
1591                 if (copy_semid_to_user(p, &semid64, version))
1592                         err = -EFAULT;
1593                 return err;
1594         case GETALL:
1595         case GETVAL:
1596         case GETPID:
1597         case GETNCNT:
1598         case GETZCNT:
1599         case SETALL:
1600                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1601         case SETVAL: {
1602                 int val;
1603 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1604                 /* big-endian 64bit */
1605                 val = arg >> 32;
1606 #else
1607                 /* 32bit or little-endian 64bit */
1608                 val = arg;
1609 #endif
1610                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, val);
1611         }
1612         case IPC_SET:
1613                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1614                         return -EFAULT;
1615         case IPC_RMID:
1616                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1617         default:
1618                 return -EINVAL;
1619         }
1620 }
1621
1622 #ifdef CONFIG_COMPAT
1623
1624 struct compat_semid_ds {
1625         struct compat_ipc_perm sem_perm;
1626         compat_time_t sem_otime;
1627         compat_time_t sem_ctime;
1628         compat_uptr_t sem_base;
1629         compat_uptr_t sem_pending;
1630         compat_uptr_t sem_pending_last;
1631         compat_uptr_t undo;
1632         unsigned short sem_nsems;
1633 };
1634
1635 static int copy_compat_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf,
1636                                         int version)
1637 {
1638         memset(out, 0, sizeof(*out));
1639         if (version == IPC_64) {
1640                 struct compat_semid64_ds *p = buf;
1641                 return get_compat_ipc64_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1642         } else {
1643                 struct compat_semid_ds *p = buf;
1644                 return get_compat_ipc_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1645         }
1646 }
1647
1648 static int copy_compat_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in,
1649                                         int version)
1650 {
1651         if (version == IPC_64) {
1652                 struct compat_semid64_ds v;
1653                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1654                 to_compat_ipc64_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1655                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1656                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1657                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1658                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1659         } else {
1660                 struct compat_semid_ds v;
1661                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1662                 to_compat_ipc_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1663                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1664                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1665                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1666                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1667         }
1668 }
1669
1670 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, int, arg)
1671 {
1672         void __user *p = compat_ptr(arg);
1673         struct ipc_namespace *ns;
1674         struct semid64_ds semid64;
1675         int version = compat_ipc_parse_version(&cmd);
1676         int err;
1677
1678         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1679
1680         if (semid < 0)
1681                 return -EINVAL;
1682
1683         switch (cmd & (~IPC_64)) {
1684         case IPC_INFO:
1685         case SEM_INFO:
1686                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1687         case IPC_STAT:
1688         case SEM_STAT:
1689                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1690                 if (err < 0)
1691                         return err;
1692                 if (copy_compat_semid_to_user(p, &semid64, version))
1693                         err = -EFAULT;
1694                 return err;
1695         case GETVAL:
1696         case GETPID:
1697         case GETNCNT:
1698         case GETZCNT:
1699         case GETALL:
1700         case SETALL:
1701                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1702         case SETVAL:
1703                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1704         case IPC_SET:
1705                 if (copy_compat_semid_from_user(&semid64, p, version))
1706                         return -EFAULT;
1707                 /* fallthru */
1708         case IPC_RMID:
1709                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1710         default:
1711                 return -EINVAL;
1712         }
1713 }
1714 #endif
1715
1716 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1717  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1718  * and current is THE ONE
1719  *
1720  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1721  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1722  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1723  * at exit time.
1724  *
1725  * This can block, so callers must hold no locks.
1726  */
1727 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1728 {
1729         struct sem_undo_list *undo_list;
1730
1731         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1732         if (!undo_list) {
1733                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1734                 if (undo_list == NULL)
1735                         return -ENOMEM;
1736                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1737                 refcount_set(&undo_list->refcnt, 1);
1738                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1739
1740                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1741         }
1742         *undo_listp = undo_list;
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1747 {
1748         struct sem_undo *un;
1749
1750         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1751                 if (un->semid == semid)
1752                         return un;
1753         }
1754         return NULL;
1755 }
1756
1757 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1758 {
1759         struct sem_undo *un;
1760
1761         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1762
1763         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1764         if (un) {
1765                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1766                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1767         }
1768         return un;
1769 }
1770
1771 /**
1772  * find_alloc_undo - lookup (and if not present create) undo array
1773  * @ns: namespace
1774  * @semid: semaphore array id
1775  *
1776  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1777  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1778  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1779  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1780  * performs a rcu_read_lock().
1781  */
1782 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1783 {
1784         struct sem_array *sma;
1785         struct sem_undo_list *ulp;
1786         struct sem_undo *un, *new;
1787         int nsems, error;
1788
1789         error = get_undo_list(&ulp);
1790         if (error)
1791                 return ERR_PTR(error);
1792
1793         rcu_read_lock();
1794         spin_lock(&ulp->lock);
1795         un = lookup_undo(ulp, semid);
1796         spin_unlock(&ulp->lock);
1797         if (likely(un != NULL))
1798                 goto out;
1799
1800         /* no undo structure around - allocate one. */
1801         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1802         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1803         if (IS_ERR(sma)) {
1804                 rcu_read_unlock();
1805                 return ERR_CAST(sma);
1806         }
1807
1808         nsems = sma->sem_nsems;
1809         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1810                 rcu_read_unlock();
1811                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1812                 goto out;
1813         }
1814         rcu_read_unlock();
1815
1816         /* step 2: allocate new undo structure */
1817         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1818         if (!new) {
1819                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1820                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1821         }
1822
1823         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1824         rcu_read_lock();
1825         sem_lock_and_putref(sma);
1826         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1827                 sem_unlock(sma, -1);
1828                 rcu_read_unlock();
1829                 kfree(new);
1830                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1831                 goto out;
1832         }
1833         spin_lock(&ulp->lock);
1834
1835         /*
1836          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1837          */
1838         un = lookup_undo(ulp, semid);
1839         if (un) {
1840                 kfree(new);
1841                 goto success;
1842         }
1843         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1844         new->semadj = (short *) &new[1];
1845         new->ulp = ulp;
1846         new->semid = semid;
1847         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1848         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1849         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1850         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1851         un = new;
1852
1853 success:
1854         spin_unlock(&ulp->lock);
1855         sem_unlock(sma, -1);
1856 out:
1857         return un;
1858 }
1859
1860 static long do_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1861                 unsigned nsops, const struct timespec64 *timeout)
1862 {
1863         int error = -EINVAL;
1864         struct sem_array *sma;
1865         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1866         struct sembuf *sops = fast_sops, *sop;
1867         struct sem_undo *un;
1868         int max, locknum;
1869         bool undos = false, alter = false, dupsop = false;
1870         struct sem_queue queue;
1871         unsigned long dup = 0, jiffies_left = 0;
1872         struct ipc_namespace *ns;
1873
1874         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1875
1876         if (nsops < 1 || semid < 0)
1877                 return -EINVAL;
1878         if (nsops > ns->sc_semopm)
1879                 return -E2BIG;
1880         if (nsops > SEMOPM_FAST) {
1881                 sops = kvmalloc(sizeof(*sops)*nsops, GFP_KERNEL);
1882                 if (sops == NULL)
1883                         return -ENOMEM;
1884         }
1885
1886         if (copy_from_user(sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1887                 error =  -EFAULT;
1888                 goto out_free;
1889         }
1890
1891         if (timeout) {
1892                 if (timeout->tv_sec < 0 || timeout->tv_nsec < 0 ||
1893                         timeout->tv_nsec >= 1000000000L) {
1894                         error = -EINVAL;
1895                         goto out_free;
1896                 }
1897                 jiffies_left = timespec64_to_jiffies(timeout);
1898         }
1899
1900         max = 0;
1901         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1902                 unsigned long mask = 1ULL << ((sop->sem_num) % BITS_PER_LONG);
1903
1904                 if (sop->sem_num >= max)
1905                         max = sop->sem_num;
1906                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1907                         undos = true;
1908                 if (dup & mask) {
1909                         /*
1910                          * There was a previous alter access that appears
1911                          * to have accessed the same semaphore, thus use
1912                          * the dupsop logic. "appears", because the detection
1913                          * can only check % BITS_PER_LONG.
1914                          */
1915                         dupsop = true;
1916                 }
1917                 if (sop->sem_op != 0) {
1918                         alter = true;
1919                         dup |= mask;
1920                 }
1921         }
1922
1923         if (undos) {
1924                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1925                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1926                 if (IS_ERR(un)) {
1927                         error = PTR_ERR(un);
1928                         goto out_free;
1929                 }
1930         } else {
1931                 un = NULL;
1932                 rcu_read_lock();
1933         }
1934
1935         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1936         if (IS_ERR(sma)) {
1937                 rcu_read_unlock();
1938                 error = PTR_ERR(sma);
1939                 goto out_free;
1940         }
1941
1942         error = -EFBIG;
1943         if (max >= sma->sem_nsems) {
1944                 rcu_read_unlock();
1945                 goto out_free;
1946         }
1947
1948         error = -EACCES;
1949         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1950                 rcu_read_unlock();
1951                 goto out_free;
1952         }
1953
1954         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1955         if (error) {
1956                 rcu_read_unlock();
1957                 goto out_free;
1958         }
1959
1960         error = -EIDRM;
1961         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1962         /*
1963          * We eventually might perform the following check in a lockless
1964          * fashion, considering ipc_valid_object() locking constraints.
1965          * If nsops == 1 and there is no contention for sem_perm.lock, then
1966          * only a per-semaphore lock is held and it's OK to proceed with the
1967          * check below. More details on the fine grained locking scheme
1968          * entangled here and why it's RMID race safe on comments at sem_lock()
1969          */
1970         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
1971                 goto out_unlock_free;
1972         /*
1973          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1974          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1975          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1976          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1977          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1978          */
1979         if (un && un->semid == -1)
1980                 goto out_unlock_free;
1981
1982         queue.sops = sops;
1983         queue.nsops = nsops;
1984         queue.undo = un;
1985         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1986         queue.alter = alter;
1987         queue.dupsop = dupsop;
1988
1989         error = perform_atomic_semop(sma, &queue);
1990         if (error == 0) { /* non-blocking succesfull path */
1991                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1992
1993                 /*
1994                  * If the operation was successful, then do
1995                  * the required updates.
1996                  */
1997                 if (alter)
1998                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &wake_q);
1999                 else
2000                         set_semotime(sma, sops);
2001
2002                 sem_unlock(sma, locknum);
2003                 rcu_read_unlock();
2004                 wake_up_q(&wake_q);
2005
2006                 goto out_free;
2007         }
2008         if (error < 0) /* non-blocking error path */
2009                 goto out_unlock_free;
2010
2011         /*
2012          * We need to sleep on this operation, so we put the current
2013          * task into the pending queue and go to sleep.
2014          */
2015         if (nsops == 1) {
2016                 struct sem *curr;
2017                 curr = &sma->sems[sops->sem_num];
2018
2019                 if (alter) {
2020                         if (sma->complex_count) {
2021                                 list_add_tail(&queue.list,
2022                                                 &sma->pending_alter);
2023                         } else {
2024
2025                                 list_add_tail(&queue.list,
2026                                                 &curr->pending_alter);
2027                         }
2028                 } else {
2029                         list_add_tail(&queue.list, &curr->pending_const);
2030                 }
2031         } else {
2032                 if (!sma->complex_count)
2033                         merge_queues(sma);
2034
2035                 if (alter)
2036                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_alter);
2037                 else
2038                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_const);
2039
2040                 sma->complex_count++;
2041         }
2042
2043         do {
2044                 queue.status = -EINTR;
2045                 queue.sleeper = current;
2046
2047                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2048                 sem_unlock(sma, locknum);
2049                 rcu_read_unlock();
2050
2051                 if (timeout)
2052                         jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
2053                 else
2054                         schedule();
2055
2056                 /*
2057                  * fastpath: the semop has completed, either successfully or
2058                  * not, from the syscall pov, is quite irrelevant to us at this
2059                  * point; we're done.
2060                  *
2061                  * We _do_ care, nonetheless, about being awoken by a signal or
2062                  * spuriously.  The queue.status is checked again in the
2063                  * slowpath (aka after taking sem_lock), such that we can detect
2064                  * scenarios where we were awakened externally, during the
2065                  * window between wake_q_add() and wake_up_q().
2066                  */
2067                 error = READ_ONCE(queue.status);
2068                 if (error != -EINTR) {
2069                         /*
2070                          * User space could assume that semop() is a memory
2071                          * barrier: Without the mb(), the cpu could
2072                          * speculatively read in userspace stale data that was
2073                          * overwritten by the previous owner of the semaphore.
2074                          */
2075                         smp_mb();
2076                         goto out_free;
2077                 }
2078
2079                 rcu_read_lock();
2080                 locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
2081
2082                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
2083                         goto out_unlock_free;
2084
2085                 error = READ_ONCE(queue.status);
2086
2087                 /*
2088                  * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
2089                  * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
2090                  */
2091                 if (error != -EINTR)
2092                         goto out_unlock_free;
2093
2094                 /*
2095                  * If an interrupt occurred we have to clean up the queue.
2096                  */
2097                 if (timeout && jiffies_left == 0)
2098                         error = -EAGAIN;
2099         } while (error == -EINTR && !signal_pending(current)); /* spurious */
2100
2101         unlink_queue(sma, &queue);
2102
2103 out_unlock_free:
2104         sem_unlock(sma, locknum);
2105         rcu_read_unlock();
2106 out_free:
2107         if (sops != fast_sops)
2108                 kvfree(sops);
2109         return error;
2110 }
2111
2112 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2113                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
2114 {
2115         if (timeout) {
2116                 struct timespec64 ts;
2117                 if (get_timespec64(&ts, timeout))
2118                         return -EFAULT;
2119                 return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, &ts);
2120         }
2121         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2122 }
2123
2124 #ifdef CONFIG_COMPAT
2125 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsems,
2126                        unsigned, nsops,
2127                        const struct compat_timespec __user *, timeout)
2128 {
2129         if (timeout) {
2130                 struct timespec64 ts;
2131                 if (compat_get_timespec64(&ts, timeout))
2132                         return -EFAULT;
2133                 return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, &ts);
2134         }
2135         return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, NULL);
2136 }
2137 #endif
2138
2139 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2140                 unsigned, nsops)
2141 {
2142         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2143 }
2144
2145 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
2146  * parent and child tasks.
2147  */
2148
2149 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
2150 {
2151         struct sem_undo_list *undo_list;
2152         int error;
2153
2154         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
2155                 error = get_undo_list(&undo_list);
2156                 if (error)
2157                         return error;
2158                 refcount_inc(&undo_list->refcnt);
2159                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
2160         } else
2161                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2162
2163         return 0;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
2168  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
2169  * so some of them may be out of date.
2170  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
2171  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
2172  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
2173  * should we queue up and wait until we can do so legally?
2174  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
2175  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
2176  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
2177  */
2178 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
2179 {
2180         struct sem_undo_list *ulp;
2181
2182         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
2183         if (!ulp)
2184                 return;
2185         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2186
2187         if (!refcount_dec_and_test(&ulp->refcnt))
2188                 return;
2189
2190         for (;;) {
2191                 struct sem_array *sma;
2192                 struct sem_undo *un;
2193                 int semid, i;
2194                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
2195
2196                 cond_resched();
2197
2198                 rcu_read_lock();
2199                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
2200                                     struct sem_undo, list_proc);
2201                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc) {
2202                         /*
2203                          * We must wait for freeary() before freeing this ulp,
2204                          * in case we raced with last sem_undo. There is a small
2205                          * possibility where we exit while freeary() didn't
2206                          * finish unlocking sem_undo_list.
2207                          */
2208                         spin_lock(&ulp->lock);
2209                         spin_unlock(&ulp->lock);
2210                         rcu_read_unlock();
2211                         break;
2212                 }
2213                 spin_lock(&ulp->lock);
2214                 semid = un->semid;
2215                 spin_unlock(&ulp->lock);
2216
2217                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2218                 if (semid == -1) {
2219                         rcu_read_unlock();
2220                         continue;
2221                 }
2222
2223                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, semid);
2224                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2225                 if (IS_ERR(sma)) {
2226                         rcu_read_unlock();
2227                         continue;
2228                 }
2229
2230                 sem_lock(sma, NULL, -1);
2231                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2232                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
2233                         sem_unlock(sma, -1);
2234                         rcu_read_unlock();
2235                         continue;
2236                 }
2237                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
2238                 if (un == NULL) {
2239                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
2240                          * exactly the same semid. Nothing to do.
2241                          */
2242                         sem_unlock(sma, -1);
2243                         rcu_read_unlock();
2244                         continue;
2245                 }
2246
2247                 /* remove un from the linked lists */
2248                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
2249                 list_del(&un->list_id);
2250
2251                 /* we are the last process using this ulp, acquiring ulp->lock
2252                  * isn't required. Besides that, we are also protected against
2253                  * IPC_RMID as we hold sma->sem_perm lock now
2254                  */
2255                 list_del_rcu(&un->list_proc);
2256
2257                 /* perform adjustments registered in un */
2258                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
2259                         struct sem *semaphore = &sma->sems[i];
2260                         if (un->semadj[i]) {
2261                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
2262                                 /*
2263                                  * Range checks of the new semaphore value,
2264                                  * not defined by sus:
2265                                  * - Some unices ignore the undo entirely
2266                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
2267                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
2268                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
2269                                  *
2270                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
2271                                  * and at SEMVMX.
2272                                  *
2273                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
2274                                  */
2275                                 if (semaphore->semval < 0)
2276                                         semaphore->semval = 0;
2277                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
2278                                         semaphore->semval = SEMVMX;
2279                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
2280                         }
2281                 }
2282                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
2283                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &wake_q);
2284                 sem_unlock(sma, -1);
2285                 rcu_read_unlock();
2286                 wake_up_q(&wake_q);
2287
2288                 kfree_rcu(un, rcu);
2289         }
2290         kfree(ulp);
2291 }
2292
2293 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2294 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
2295 {
2296         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
2297         struct kern_ipc_perm *ipcp = it;
2298         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
2299         time64_t sem_otime;
2300
2301         /*
2302          * The proc interface isn't aware of sem_lock(), it calls
2303          * ipc_lock_object() directly (in sysvipc_find_ipc).
2304          * In order to stay compatible with sem_lock(), we must
2305          * enter / leave complex_mode.
2306          */
2307         complexmode_enter(sma);
2308
2309         sem_otime = get_semotime(sma);
2310
2311         seq_printf(s,
2312                    "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10llu %10llu\n",
2313                    sma->sem_perm.key,
2314                    sma->sem_perm.id,
2315                    sma->sem_perm.mode,
2316                    sma->sem_nsems,
2317                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
2318                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
2319                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
2320                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
2321                    sem_otime,
2322                    sma->sem_ctime);
2323
2324         complexmode_tryleave(sma);
2325
2326         return 0;
2327 }
2328 #endif