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