epoll: unify awaking of wakeup source on ep_poll_callback() path
[linux-2.6-block.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <linux/device.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/compat.h>
44 #include <linux/rculist.h>
45 #include <net/busy_poll.h>
46
47 /*
48  * LOCKING:
49  * There are three level of locking required by epoll :
50  *
51  * 1) epmutex (mutex)
52  * 2) ep->mtx (mutex)
53  * 3) ep->wq.lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->wq.lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->wq.lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (EPOLLIN | EPOLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | EPOLLERR | EPOLLHUP | \
101                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
102
103 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
104 #define EP_MAX_NESTS 4
105
106 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
107
108 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
109
110 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
111
112 struct epoll_filefd {
113         struct file *file;
114         int fd;
115 } __packed;
116
117 /*
118  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
119  * and loop cycles.
120  */
121 struct nested_call_node {
122         struct list_head llink;
123         void *cookie;
124         void *ctx;
125 };
126
127 /*
128  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
129  * maximum recursion dept and loop cycles.
130  */
131 struct nested_calls {
132         struct list_head tasks_call_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
138  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
139  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
140  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
141  */
142 struct epitem {
143         union {
144                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
145                 struct rb_node rbn;
146                 /* Used to free the struct epitem */
147                 struct rcu_head rcu;
148         };
149
150         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
151         struct list_head rdllink;
152
153         /*
154          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
155          * single linked chain of items.
156          */
157         struct epitem *next;
158
159         /* The file descriptor information this item refers to */
160         struct epoll_filefd ffd;
161
162         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
163         int nwait;
164
165         /* List containing poll wait queues */
166         struct list_head pwqlist;
167
168         /* The "container" of this item */
169         struct eventpoll *ep;
170
171         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
172         struct list_head fllink;
173
174         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
175         struct wakeup_source __rcu *ws;
176
177         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
178         struct epoll_event event;
179 };
180
181 /*
182  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
183  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
184  * interface.
185  *
186  * Access to it is protected by the lock inside wq.
187  */
188 struct eventpoll {
189         /*
190          * This mutex is used to ensure that files are not removed
191          * while epoll is using them. This is held during the event
192          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
193          * code and the ctl operations.
194          */
195         struct mutex mtx;
196
197         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
198         wait_queue_head_t wq;
199
200         /* Wait queue used by file->poll() */
201         wait_queue_head_t poll_wait;
202
203         /* List of ready file descriptors */
204         struct list_head rdllist;
205
206         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
207         struct rb_root_cached rbr;
208
209         /*
210          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
211          * happened while transferring ready events to userspace w/out
212          * holding ->wq.lock.
213          */
214         struct epitem *ovflist;
215
216         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
217         struct wakeup_source *ws;
218
219         /* The user that created the eventpoll descriptor */
220         struct user_struct *user;
221
222         struct file *file;
223
224         /* used to optimize loop detection check */
225         int visited;
226         struct list_head visited_list_link;
227
228 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
229         /* used to track busy poll napi_id */
230         unsigned int napi_id;
231 #endif
232 };
233
234 /* Wait structure used by the poll hooks */
235 struct eppoll_entry {
236         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
237         struct list_head llink;
238
239         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
240         struct epitem *base;
241
242         /*
243          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
244          * queue head.
245          */
246         wait_queue_entry_t wait;
247
248         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
249         wait_queue_head_t *whead;
250 };
251
252 /* Wrapper struct used by poll queueing */
253 struct ep_pqueue {
254         poll_table pt;
255         struct epitem *epi;
256 };
257
258 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
259 struct ep_send_events_data {
260         int maxevents;
261         struct epoll_event __user *events;
262         int res;
263 };
264
265 /*
266  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
267  */
268 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
269 static long max_user_watches __read_mostly;
270
271 /*
272  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
273  */
274 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
275
276 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
277 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
278
279 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
280 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
281
282 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
283 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
284
285 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
286 static LIST_HEAD(visited_list);
287
288 /*
289  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
290  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
291  */
292 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
293
294 #ifdef CONFIG_SYSCTL
295
296 #include <linux/sysctl.h>
297
298 static long zero;
299 static long long_max = LONG_MAX;
300
301 struct ctl_table epoll_table[] = {
302         {
303                 .procname       = "max_user_watches",
304                 .data           = &max_user_watches,
305                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
306                 .mode           = 0644,
307                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
308                 .extra1         = &zero,
309                 .extra2         = &long_max,
310         },
311         { }
312 };
313 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
314
315 static const struct file_operations eventpoll_fops;
316
317 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
318 {
319         return f->f_op == &eventpoll_fops;
320 }
321
322 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
323 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
324                               struct file *file, int fd)
325 {
326         ffd->file = file;
327         ffd->fd = fd;
328 }
329
330 /* Compare RB tree keys */
331 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
332                              struct epoll_filefd *p2)
333 {
334         return (p1->file > p2->file ? +1:
335                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
336 }
337
338 /* Tells us if the item is currently linked */
339 static inline int ep_is_linked(struct epitem *epi)
340 {
341         return !list_empty(&epi->rdllink);
342 }
343
344 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
345 {
346         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
347 }
348
349 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
350 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
357 {
358         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
359 }
360
361 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
362 static inline int ep_op_has_event(int op)
363 {
364         return op != EPOLL_CTL_DEL;
365 }
366
367 /* Initialize the poll safe wake up structure */
368 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
369 {
370         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
371         spin_lock_init(&ncalls->lock);
372 }
373
374 /**
375  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
376  *
377  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
378  *
379  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
380  *          or zero otherwise.
381  */
382 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
383 {
384         return !list_empty_careful(&ep->rdllist) ||
385                 READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR;
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
389 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
390 {
391         struct eventpoll *ep = p;
392
393         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
394 }
395
396 /*
397  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
398  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
399  *
400  * we must do our busy polling with irqs enabled
401  */
402 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
403 {
404         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
405
406         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
407                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
408 }
409
410 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
411 {
412         if (ep->napi_id)
413                 ep->napi_id = 0;
414 }
415
416 /*
417  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
418  */
419 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
420 {
421         struct eventpoll *ep;
422         unsigned int napi_id;
423         struct socket *sock;
424         struct sock *sk;
425         int err;
426
427         if (!net_busy_loop_on())
428                 return;
429
430         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
431         if (!sock)
432                 return;
433
434         sk = sock->sk;
435         if (!sk)
436                 return;
437
438         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
439         ep = epi->ep;
440
441         /* Non-NAPI IDs can be rejected
442          *      or
443          * Nothing to do if we already have this ID
444          */
445         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
446                 return;
447
448         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
449         ep->napi_id = napi_id;
450 }
451
452 #else
453
454 static inline void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
455 {
456 }
457
458 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
459 {
460 }
461
462 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
463 {
464 }
465
466 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
467
468 /**
469  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
470  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
471  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
472  *                  no re-entered.
473  *
474  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
475  * @nproc: Nested call core function pointer.
476  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
477  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
478  * @ctx: This instance context.
479  *
480  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
481  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
482  */
483 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls,
484                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
485                           void *cookie, void *ctx)
486 {
487         int error, call_nests = 0;
488         unsigned long flags;
489         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
490         struct nested_call_node *tncur;
491         struct nested_call_node tnode;
492
493         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
494
495         /*
496          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
497          * We use a list here, since the population inside this set is always
498          * very much limited.
499          */
500         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
501                 if (tncur->ctx == ctx &&
502                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > EP_MAX_NESTS)) {
503                         /*
504                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
505                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
506                          */
507                         error = -1;
508                         goto out_unlock;
509                 }
510         }
511
512         /* Add the current task and cookie to the list */
513         tnode.ctx = ctx;
514         tnode.cookie = cookie;
515         list_add(&tnode.llink, lsthead);
516
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         /* Call the nested function */
520         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
521
522         /* Remove the current task from the list */
523         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
524         list_del(&tnode.llink);
525 out_unlock:
526         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
527
528         return error;
529 }
530
531 /*
532  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
533  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
534  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
535  * with the same locking. For example:
536  *
537  *   dfd = socket(...);
538  *   efd1 = epoll_create();
539  *   efd2 = epoll_create();
540  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
541  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
542  *
543  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
544  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
545  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
546  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
547  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
548  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
549  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
550  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
551  * avoid stack blasting.
552  *
553  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
554  * this special case of epoll.
555  */
556 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
557
558 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
559
560 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
561 {
562         unsigned long flags;
563         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
564
565         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
566         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
567         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
568
569         return 0;
570 }
571
572 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
573 {
574         int this_cpu = get_cpu();
575
576         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls,
577                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
578
579         put_cpu();
580 }
581
582 #else
583
584 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
585 {
586         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
587 }
588
589 #endif
590
591 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
592 {
593         wait_queue_head_t *whead;
594
595         rcu_read_lock();
596         /*
597          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
598          * If we read NULL we need a barrier paired with
599          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
600          * we rely on whead->lock.
601          */
602         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
603         if (whead)
604                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
605         rcu_read_unlock();
606 }
607
608 /*
609  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
610  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
611  * ep_free).
612  */
613 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
614 {
615         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
616         struct eppoll_entry *pwq;
617
618         while (!list_empty(lsthead)) {
619                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
620
621                 list_del(&pwq->llink);
622                 ep_remove_wait_queue(pwq);
623                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
624         }
625 }
626
627 /* call only when ep->mtx is held */
628 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
629 {
630         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
631 }
632
633 /* call only when ep->mtx is held */
634 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
635 {
636         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
637
638         if (ws)
639                 __pm_stay_awake(ws);
640 }
641
642 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
643 {
644         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
645 }
646
647 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
648 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
649 {
650         struct wakeup_source *ws;
651
652         rcu_read_lock();
653         ws = rcu_dereference(epi->ws);
654         if (ws)
655                 __pm_stay_awake(ws);
656         rcu_read_unlock();
657 }
658
659 /**
660  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
661  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
662  *                      O(NumReady) performance.
663  *
664  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
665  * @sproc: Pointer to the scan callback.
666  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
667  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
668  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
669  *
670  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
671  */
672 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
673                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
674                                            struct list_head *, void *),
675                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
676 {
677         __poll_t res;
678         int pwake = 0;
679         struct epitem *epi, *nepi;
680         LIST_HEAD(txlist);
681
682         lockdep_assert_irqs_enabled();
683
684         /*
685          * We need to lock this because we could be hit by
686          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
687          */
688
689         if (!ep_locked)
690                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
691
692         /*
693          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
694          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
695          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
696          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
697          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
698          * in a lockless way.
699          */
700         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
701         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
702         WRITE_ONCE(ep->ovflist, NULL);
703         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
704
705         /*
706          * Now call the callback function.
707          */
708         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
709
710         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
711         /*
712          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
713          * other events might have been queued by the poll callback.
714          * We re-insert them inside the main ready-list here.
715          */
716         for (nepi = READ_ONCE(ep->ovflist); (epi = nepi) != NULL;
717              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
718                 /*
719                  * We need to check if the item is already in the list.
720                  * During the "sproc" callback execution time, items are
721                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
722                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
723                  */
724                 if (!ep_is_linked(epi)) {
725                         /*
726                          * ->ovflist is LIFO, so we have to reverse it in order
727                          * to keep in FIFO.
728                          */
729                         list_add(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
730                         ep_pm_stay_awake(epi);
731                 }
732         }
733         /*
734          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
735          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
736          * ep->rdllist.
737          */
738         WRITE_ONCE(ep->ovflist, EP_UNACTIVE_PTR);
739
740         /*
741          * Quickly re-inject items left on "txlist".
742          */
743         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
744         __pm_relax(ep->ws);
745
746         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
747                 /*
748                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
749                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
750                  */
751                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
752                         wake_up_locked(&ep->wq);
753                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
754                         pwake++;
755         }
756         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
757
758         if (!ep_locked)
759                 mutex_unlock(&ep->mtx);
760
761         /* We have to call this outside the lock */
762         if (pwake)
763                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
764
765         return res;
766 }
767
768 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
769 {
770         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
771         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
772 }
773
774 /*
775  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
776  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
777  */
778 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
779 {
780         struct file *file = epi->ffd.file;
781
782         lockdep_assert_irqs_enabled();
783
784         /*
785          * Removes poll wait queue hooks.
786          */
787         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
788
789         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
790         spin_lock(&file->f_lock);
791         list_del_rcu(&epi->fllink);
792         spin_unlock(&file->f_lock);
793
794         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
795
796         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
797         if (ep_is_linked(epi))
798                 list_del_init(&epi->rdllink);
799         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
800
801         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
802         /*
803          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
804          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
805          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
806          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
807          * use of the rbn field.
808          */
809         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
810
811         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
812
813         return 0;
814 }
815
816 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
817 {
818         struct rb_node *rbp;
819         struct epitem *epi;
820
821         /* We need to release all tasks waiting for these file */
822         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
823                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
824
825         /*
826          * We need to lock this because we could be hit by
827          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
828          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
829          * is on the way to be removed and no one has references to it
830          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
831          * holding "epmutex" is sufficient here.
832          */
833         mutex_lock(&epmutex);
834
835         /*
836          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
837          */
838         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
839                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
840
841                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
842                 cond_resched();
843         }
844
845         /*
846          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
847          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
848          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
849          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
850          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
851          * a lockdep warning.
852          */
853         mutex_lock(&ep->mtx);
854         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
855                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
856                 ep_remove(ep, epi);
857                 cond_resched();
858         }
859         mutex_unlock(&ep->mtx);
860
861         mutex_unlock(&epmutex);
862         mutex_destroy(&ep->mtx);
863         free_uid(ep->user);
864         wakeup_source_unregister(ep->ws);
865         kfree(ep);
866 }
867
868 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
869 {
870         struct eventpoll *ep = file->private_data;
871
872         if (ep)
873                 ep_free(ep);
874
875         return 0;
876 }
877
878 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
879                                void *priv);
880 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
881                                  poll_table *pt);
882
883 /*
884  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
885  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
886  * is correctly annotated.
887  */
888 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
889                                  int depth)
890 {
891         struct eventpoll *ep;
892         bool locked;
893
894         pt->_key = epi->event.events;
895         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
896                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
897
898         ep = epi->ffd.file->private_data;
899         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
900         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
901
902         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
903                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
904                                   locked) & epi->event.events;
905 }
906
907 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
908                                void *priv)
909 {
910         struct epitem *epi, *tmp;
911         poll_table pt;
912         int depth = *(int *)priv;
913
914         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
915         depth++;
916
917         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
918                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
919                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
920                 } else {
921                         /*
922                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
923                          * callback, but it's not actually ready, as far as
924                          * caller requested events goes. We can remove it here.
925                          */
926                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
927                         list_del_init(&epi->rdllink);
928                 }
929         }
930
931         return 0;
932 }
933
934 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
935 {
936         struct eventpoll *ep = file->private_data;
937         int depth = 0;
938
939         /* Insert inside our poll wait queue */
940         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
941
942         /*
943          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
944          * the ready list.
945          */
946         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
947                                   &depth, depth, false);
948 }
949
950 #ifdef CONFIG_PROC_FS
951 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
952 {
953         struct eventpoll *ep = f->private_data;
954         struct rb_node *rbp;
955
956         mutex_lock(&ep->mtx);
957         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
958                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
959                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
960
961                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
962                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
963                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
964                            (long long)epi->event.data,
965                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
966                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
967                 if (seq_has_overflowed(m))
968                         break;
969         }
970         mutex_unlock(&ep->mtx);
971 }
972 #endif
973
974 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
975 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
976 #ifdef CONFIG_PROC_FS
977         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
978 #endif
979         .release        = ep_eventpoll_release,
980         .poll           = ep_eventpoll_poll,
981         .llseek         = noop_llseek,
982 };
983
984 /*
985  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
986  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
987  * closed without being removed from the eventpoll interface.
988  */
989 void eventpoll_release_file(struct file *file)
990 {
991         struct eventpoll *ep;
992         struct epitem *epi, *next;
993
994         /*
995          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
996          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
997          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
998          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
999          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
1000          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
1001          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
1002          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
1003          * from anywhere but ep_free().
1004          *
1005          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1006          */
1007         mutex_lock(&epmutex);
1008         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1009                 ep = epi->ep;
1010                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1011                 ep_remove(ep, epi);
1012                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1013         }
1014         mutex_unlock(&epmutex);
1015 }
1016
1017 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1018 {
1019         int error;
1020         struct user_struct *user;
1021         struct eventpoll *ep;
1022
1023         user = get_current_user();
1024         error = -ENOMEM;
1025         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1026         if (unlikely(!ep))
1027                 goto free_uid;
1028
1029         mutex_init(&ep->mtx);
1030         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1031         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1032         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1033         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1034         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1035         ep->user = user;
1036
1037         *pep = ep;
1038
1039         return 0;
1040
1041 free_uid:
1042         free_uid(user);
1043         return error;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1048  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1049  * "mtx" held.
1050  */
1051 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1052 {
1053         int kcmp;
1054         struct rb_node *rbp;
1055         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1056         struct epoll_filefd ffd;
1057
1058         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1059         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1060                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1061                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1062                 if (kcmp > 0)
1063                         rbp = rbp->rb_right;
1064                 else if (kcmp < 0)
1065                         rbp = rbp->rb_left;
1066                 else {
1067                         epir = epi;
1068                         break;
1069                 }
1070         }
1071
1072         return epir;
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1076 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1077 {
1078         struct rb_node *rbp;
1079         struct epitem *epi;
1080
1081         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1082                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1083                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1084                         if (toff == 0)
1085                                 return epi;
1086                         else
1087                                 toff--;
1088                 }
1089                 cond_resched();
1090         }
1091
1092         return NULL;
1093 }
1094
1095 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1096                                      unsigned long toff)
1097 {
1098         struct file *file_raw;
1099         struct eventpoll *ep;
1100         struct epitem *epi;
1101
1102         if (!is_file_epoll(file))
1103                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1104
1105         ep = file->private_data;
1106
1107         mutex_lock(&ep->mtx);
1108         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1109         if (epi)
1110                 file_raw = epi->ffd.file;
1111         else
1112                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1113         mutex_unlock(&ep->mtx);
1114
1115         return file_raw;
1116 }
1117 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1118
1119 /*
1120  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1121  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1122  * have events to report.
1123  */
1124 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1125 {
1126         int pwake = 0;
1127         unsigned long flags;
1128         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1129         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1130         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1131         int ewake = 0;
1132
1133         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1134
1135         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1136
1137         /*
1138          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1139          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1140          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1141          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1142          */
1143         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1144                 goto out_unlock;
1145
1146         /*
1147          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1148          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1149          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1150          * test for "key" != NULL before the event match test.
1151          */
1152         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1153                 goto out_unlock;
1154
1155         /*
1156          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1157          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1158          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1159          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1160          */
1161         if (READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR) {
1162                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1163                         epi->next = READ_ONCE(ep->ovflist);
1164                         WRITE_ONCE(ep->ovflist, epi);
1165                         ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1166                 }
1167                 goto out_unlock;
1168         }
1169
1170         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1171         if (!ep_is_linked(epi)) {
1172                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1173                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1174         }
1175
1176         /*
1177          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1178          * wait list.
1179          */
1180         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1181                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1182                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1183                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1184                         case EPOLLIN:
1185                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1186                                         ewake = 1;
1187                                 break;
1188                         case EPOLLOUT:
1189                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1190                                         ewake = 1;
1191                                 break;
1192                         case 0:
1193                                 ewake = 1;
1194                                 break;
1195                         }
1196                 }
1197                 wake_up_locked(&ep->wq);
1198         }
1199         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1200                 pwake++;
1201
1202 out_unlock:
1203         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1204
1205         /* We have to call this outside the lock */
1206         if (pwake)
1207                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1208
1209         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1210                 ewake = 1;
1211
1212         if (pollflags & POLLFREE) {
1213                 /*
1214                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1215                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1216                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1217                  */
1218                 list_del_init(&wait->entry);
1219                 /*
1220                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1221                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1222                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1223                  * ep/epi or even wait.
1224                  */
1225                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1226         }
1227
1228         return ewake;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1233  * target file wakeup lists.
1234  */
1235 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1236                                  poll_table *pt)
1237 {
1238         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1239         struct eppoll_entry *pwq;
1240
1241         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1242                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1243                 pwq->whead = whead;
1244                 pwq->base = epi;
1245                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1246                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1247                 else
1248                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1249                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1250                 epi->nwait++;
1251         } else {
1252                 /* We have to signal that an error occurred */
1253                 epi->nwait = -1;
1254         }
1255 }
1256
1257 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1258 {
1259         int kcmp;
1260         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1261         struct epitem *epic;
1262         bool leftmost = true;
1263
1264         while (*p) {
1265                 parent = *p;
1266                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1267                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1268                 if (kcmp > 0) {
1269                         p = &parent->rb_right;
1270                         leftmost = false;
1271                 } else
1272                         p = &parent->rb_left;
1273         }
1274         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1275         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1276 }
1277
1278
1279
1280 #define PATH_ARR_SIZE 5
1281 /*
1282  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1283  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1284  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1285  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1286  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1287  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1288  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1289  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1290  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1291  */
1292 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1293 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1294
1295 static int path_count_inc(int nests)
1296 {
1297         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1298         if (nests == 0)
1299                 return 0;
1300
1301         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1302                 return -1;
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 static void path_count_init(void)
1307 {
1308         int i;
1309
1310         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1311                 path_count[i] = 0;
1312 }
1313
1314 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1315 {
1316         int error = 0;
1317         struct file *file = priv;
1318         struct file *child_file;
1319         struct epitem *epi;
1320
1321         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1322         rcu_read_lock();
1323         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1324                 child_file = epi->ep->file;
1325                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1326                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1327                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1328                                         error = -1;
1329                                         break;
1330                                 }
1331                         } else {
1332                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1333                                                         reverse_path_check_proc,
1334                                                         child_file, child_file,
1335                                                         current);
1336                         }
1337                         if (error != 0)
1338                                 break;
1339                 } else {
1340                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1341                                 "file is not an ep!\n");
1342                 }
1343         }
1344         rcu_read_unlock();
1345         return error;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1350  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1351  *                      make sure that those added links don't add too many
1352  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1353  *                      eventpoll objects.
1354  *
1355  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1356  *          -1 otherwise.
1357  */
1358 static int reverse_path_check(void)
1359 {
1360         int error = 0;
1361         struct file *current_file;
1362
1363         /* let's call this for all tfiles */
1364         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1365                 path_count_init();
1366                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1367                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1368                                         current_file, current);
1369                 if (error)
1370                         break;
1371         }
1372         return error;
1373 }
1374
1375 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1376 {
1377         const char *name;
1378         struct wakeup_source *ws;
1379
1380         if (!epi->ep->ws) {
1381                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1382                 if (!epi->ep->ws)
1383                         return -ENOMEM;
1384         }
1385
1386         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1387         ws = wakeup_source_register(name);
1388
1389         if (!ws)
1390                 return -ENOMEM;
1391         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1392
1393         return 0;
1394 }
1395
1396 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1397 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1398 {
1399         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1400
1401         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1402
1403         /*
1404          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1405          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1406          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1407          */
1408         synchronize_rcu();
1409         wakeup_source_unregister(ws);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Must be called with "mtx" held.
1414  */
1415 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1416                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1417 {
1418         int error, pwake = 0;
1419         __poll_t revents;
1420         long user_watches;
1421         struct epitem *epi;
1422         struct ep_pqueue epq;
1423
1424         lockdep_assert_irqs_enabled();
1425
1426         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1427         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1428                 return -ENOSPC;
1429         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1430                 return -ENOMEM;
1431
1432         /* Item initialization follow here ... */
1433         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1434         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1435         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1436         epi->ep = ep;
1437         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1438         epi->event = *event;
1439         epi->nwait = 0;
1440         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1441         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1442                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1443                 if (error)
1444                         goto error_create_wakeup_source;
1445         } else {
1446                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1447         }
1448
1449         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1450         epq.epi = epi;
1451         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1452
1453         /*
1454          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1455          * We can safely use the file* here because its usage count has
1456          * been increased by the caller of this function. Note that after
1457          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1458          * the new item.
1459          */
1460         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1461
1462         /*
1463          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1464          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1465          * high memory pressure.
1466          */
1467         error = -ENOMEM;
1468         if (epi->nwait < 0)
1469                 goto error_unregister;
1470
1471         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1472         spin_lock(&tfile->f_lock);
1473         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1474         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1475
1476         /*
1477          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1478          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1479          */
1480         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1481
1482         /* now check if we've created too many backpaths */
1483         error = -EINVAL;
1484         if (full_check && reverse_path_check())
1485                 goto error_remove_epi;
1486
1487         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1488         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1489
1490         /* record NAPI ID of new item if present */
1491         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1492
1493         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1494         if (revents && !ep_is_linked(epi)) {
1495                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1496                 ep_pm_stay_awake(epi);
1497
1498                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1499                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1500                         wake_up_locked(&ep->wq);
1501                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1502                         pwake++;
1503         }
1504
1505         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1506
1507         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1508
1509         /* We have to call this outside the lock */
1510         if (pwake)
1511                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1512
1513         return 0;
1514
1515 error_remove_epi:
1516         spin_lock(&tfile->f_lock);
1517         list_del_rcu(&epi->fllink);
1518         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1519
1520         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1521
1522 error_unregister:
1523         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1524
1525         /*
1526          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1527          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1528          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1529          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1530          */
1531         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1532         if (ep_is_linked(epi))
1533                 list_del_init(&epi->rdllink);
1534         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1535
1536         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1537
1538 error_create_wakeup_source:
1539         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1540
1541         return error;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1546  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1547  */
1548 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1549                      const struct epoll_event *event)
1550 {
1551         int pwake = 0;
1552         poll_table pt;
1553
1554         lockdep_assert_irqs_enabled();
1555
1556         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1557
1558         /*
1559          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1560          * otherwise we might miss an event that happens between the
1561          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1562          */
1563         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1564         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1565         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1566                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1567                         ep_create_wakeup_source(epi);
1568         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1569                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1570         }
1571
1572         /*
1573          * The following barrier has two effects:
1574          *
1575          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1576          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1577          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1578          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1579          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1580          *    ep->wq.lock).
1581          *
1582          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1583          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1584          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1585          *    comments for wq_has_sleeper).
1586          *
1587          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1588          * (or both) will notice the readiness of an item.
1589          */
1590         smp_mb();
1591
1592         /*
1593          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1594          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1595          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1596          * list, push it inside.
1597          */
1598         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1599                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1600                 if (!ep_is_linked(epi)) {
1601                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1602                         ep_pm_stay_awake(epi);
1603
1604                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1605                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1606                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1607                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1608                                 pwake++;
1609                 }
1610                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1611         }
1612
1613         /* We have to call this outside the lock */
1614         if (pwake)
1615                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1616
1617         return 0;
1618 }
1619
1620 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1621                                void *priv)
1622 {
1623         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1624         __poll_t revents;
1625         struct epitem *epi, *tmp;
1626         struct epoll_event __user *uevent = esed->events;
1627         struct wakeup_source *ws;
1628         poll_table pt;
1629
1630         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1631         esed->res = 0;
1632
1633         /*
1634          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1635          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1636          * holding "mtx" during this call.
1637          */
1638         lockdep_assert_held(&ep->mtx);
1639
1640         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
1641                 if (esed->res >= esed->maxevents)
1642                         break;
1643
1644                 /*
1645                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1646                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1647                  * below).
1648                  *
1649                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1650                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1651                  * with ep_is_linked().
1652                  */
1653                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1654                 if (ws) {
1655                         if (ws->active)
1656                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1657                         __pm_relax(ws);
1658                 }
1659
1660                 list_del_init(&epi->rdllink);
1661
1662                 /*
1663                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1664                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1665                  * is holding ep->mtx, so no operations coming from userspace
1666                  * can change the item.
1667                  */
1668                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1669                 if (!revents)
1670                         continue;
1671
1672                 if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1673                     __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1674                         list_add(&epi->rdllink, head);
1675                         ep_pm_stay_awake(epi);
1676                         if (!esed->res)
1677                                 esed->res = -EFAULT;
1678                         return 0;
1679                 }
1680                 esed->res++;
1681                 uevent++;
1682                 if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1683                         epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1684                 else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1685                         /*
1686                          * If this file has been added with Level
1687                          * Trigger mode, we need to insert back inside
1688                          * the ready list, so that the next call to
1689                          * epoll_wait() will check again the events
1690                          * availability. At this point, no one can insert
1691                          * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1692                          * callers are locked out by
1693                          * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1694                          * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1695                          */
1696                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1697                         ep_pm_stay_awake(epi);
1698                 }
1699         }
1700
1701         return 0;
1702 }
1703
1704 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1705                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1706 {
1707         struct ep_send_events_data esed;
1708
1709         esed.maxevents = maxevents;
1710         esed.events = events;
1711
1712         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1713         return esed.res;
1714 }
1715
1716 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1717 {
1718         struct timespec64 now, ts = {
1719                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1720                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1721         };
1722
1723         ktime_get_ts64(&now);
1724         return timespec64_add_safe(now, ts);
1725 }
1726
1727 /**
1728  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1729  *           event buffer.
1730  *
1731  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1732  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1733  *          stored.
1734  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1735  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1736  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1737  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1738  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1739  *           occurred).
1740  *
1741  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1742  *          error code, in case of error.
1743  */
1744 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1745                    int maxevents, long timeout)
1746 {
1747         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1748         u64 slack = 0;
1749         bool waiter = false;
1750         wait_queue_entry_t wait;
1751         ktime_t expires, *to = NULL;
1752
1753         lockdep_assert_irqs_enabled();
1754
1755         if (timeout > 0) {
1756                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1757
1758                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1759                 to = &expires;
1760                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1761         } else if (timeout == 0) {
1762                 /*
1763                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1764                  * caller specified a non blocking operation. We still need
1765                  * lock because we could race and not see an epi being added
1766                  * to the ready list while in irq callback. Thus incorrectly
1767                  * returning 0 back to userspace.
1768                  */
1769                 timed_out = 1;
1770
1771                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1772                 eavail = ep_events_available(ep);
1773                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1774
1775                 goto send_events;
1776         }
1777
1778 fetch_events:
1779
1780         if (!ep_events_available(ep))
1781                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1782
1783         eavail = ep_events_available(ep);
1784         if (eavail)
1785                 goto send_events;
1786
1787         /*
1788          * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1789          * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1790          * ID onto the ready list.
1791          */
1792         ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1793
1794         /*
1795          * We don't have any available event to return to the caller.  We need
1796          * to sleep here, and we will be woken by ep_poll_callback() when events
1797          * become available.
1798          */
1799         if (!waiter) {
1800                 waiter = true;
1801                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1802
1803                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1804                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1805                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1806         }
1807
1808         for (;;) {
1809                 /*
1810                  * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1811                  * a wakeup in between. That's why we set the task state
1812                  * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1813                  */
1814                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1815                 /*
1816                  * Always short-circuit for fatal signals to allow
1817                  * threads to make a timely exit without the chance of
1818                  * finding more events available and fetching
1819                  * repeatedly.
1820                  */
1821                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1822                         res = -EINTR;
1823                         break;
1824                 }
1825
1826                 eavail = ep_events_available(ep);
1827                 if (eavail)
1828                         break;
1829                 if (signal_pending(current)) {
1830                         res = -EINTR;
1831                         break;
1832                 }
1833
1834                 if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS)) {
1835                         timed_out = 1;
1836                         break;
1837                 }
1838         }
1839
1840         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1841
1842 send_events:
1843         /*
1844          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1845          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1846          * more luck.
1847          */
1848         if (!res && eavail &&
1849             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1850                 goto fetch_events;
1851
1852         if (waiter) {
1853                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1854                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1855                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1856         }
1857
1858         return res;
1859 }
1860
1861 /**
1862  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1863  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1864  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1865  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1866  *                      result in excessive stack usage).
1867  *
1868  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1869  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1870  *          data structure pointer.
1871  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1872  *
1873  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1874  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1875  */
1876 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1877 {
1878         int error = 0;
1879         struct file *file = priv;
1880         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1881         struct eventpoll *ep_tovisit;
1882         struct rb_node *rbp;
1883         struct epitem *epi;
1884
1885         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1886         ep->visited = 1;
1887         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1888         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1889                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1890                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1891                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1892                         if (ep_tovisit->visited)
1893                                 continue;
1894                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1895                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1896                                         ep_tovisit, current);
1897                         if (error != 0)
1898                                 break;
1899                 } else {
1900                         /*
1901                          * If we've reached a file that is not associated with
1902                          * an ep, then we need to check if the newly added
1903                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1904                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1905                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1906                          * during ep_insert().
1907                          */
1908                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1909                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1910                                          &tfile_check_list);
1911                 }
1912         }
1913         mutex_unlock(&ep->mtx);
1914
1915         return error;
1916 }
1917
1918 /**
1919  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1920  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1921  *                 closed loops or too deep chains.
1922  *
1923  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1924  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1925  *
1926  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1927  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1928  */
1929 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1930 {
1931         int ret;
1932         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1933
1934         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1935                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1936         /* clear visited list */
1937         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1938                                                         visited_list_link) {
1939                 ep_cur->visited = 0;
1940                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1941         }
1942         return ret;
1943 }
1944
1945 static void clear_tfile_check_list(void)
1946 {
1947         struct file *file;
1948
1949         /* first clear the tfile_check_list */
1950         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1951                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1952                                         f_tfile_llink);
1953                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1954         }
1955         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Open an eventpoll file descriptor.
1960  */
1961 static int do_epoll_create(int flags)
1962 {
1963         int error, fd;
1964         struct eventpoll *ep = NULL;
1965         struct file *file;
1966
1967         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1968         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1969
1970         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1971                 return -EINVAL;
1972         /*
1973          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1974          */
1975         error = ep_alloc(&ep);
1976         if (error < 0)
1977                 return error;
1978         /*
1979          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1980          * a file structure and a free file descriptor.
1981          */
1982         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1983         if (fd < 0) {
1984                 error = fd;
1985                 goto out_free_ep;
1986         }
1987         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1988                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1989         if (IS_ERR(file)) {
1990                 error = PTR_ERR(file);
1991                 goto out_free_fd;
1992         }
1993         ep->file = file;
1994         fd_install(fd, file);
1995         return fd;
1996
1997 out_free_fd:
1998         put_unused_fd(fd);
1999 out_free_ep:
2000         ep_free(ep);
2001         return error;
2002 }
2003
2004 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
2005 {
2006         return do_epoll_create(flags);
2007 }
2008
2009 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
2010 {
2011         if (size <= 0)
2012                 return -EINVAL;
2013
2014         return do_epoll_create(0);
2015 }
2016
2017 /*
2018  * The following function implements the controller interface for
2019  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
2020  * file descriptors inside the interest set.
2021  */
2022 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2023                 struct epoll_event __user *, event)
2024 {
2025         int error;
2026         int full_check = 0;
2027         struct fd f, tf;
2028         struct eventpoll *ep;
2029         struct epitem *epi;
2030         struct epoll_event epds;
2031         struct eventpoll *tep = NULL;
2032
2033         error = -EFAULT;
2034         if (ep_op_has_event(op) &&
2035             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2036                 goto error_return;
2037
2038         error = -EBADF;
2039         f = fdget(epfd);
2040         if (!f.file)
2041                 goto error_return;
2042
2043         /* Get the "struct file *" for the target file */
2044         tf = fdget(fd);
2045         if (!tf.file)
2046                 goto error_fput;
2047
2048         /* The target file descriptor must support poll */
2049         error = -EPERM;
2050         if (!file_can_poll(tf.file))
2051                 goto error_tgt_fput;
2052
2053         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2054         if (ep_op_has_event(op))
2055                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2056
2057         /*
2058          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2059          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2060          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2061          */
2062         error = -EINVAL;
2063         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2064                 goto error_tgt_fput;
2065
2066         /*
2067          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2068          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2069          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2070          */
2071         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2072                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2073                         goto error_tgt_fput;
2074                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2075                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2076                         goto error_tgt_fput;
2077         }
2078
2079         /*
2080          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2081          * our own data structure.
2082          */
2083         ep = f.file->private_data;
2084
2085         /*
2086          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2087          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2088          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2089          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2090          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2091          * haven't created too many possible wakeup paths.
2092          *
2093          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2094          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2095          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2096          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2097          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2098          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2099          */
2100         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2101         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2102                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2103                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2104                         full_check = 1;
2105                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2106                         mutex_lock(&epmutex);
2107                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2108                                 error = -ELOOP;
2109                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2110                                         clear_tfile_check_list();
2111                                         goto error_tgt_fput;
2112                                 }
2113                         } else
2114                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2115                                                         &tfile_check_list);
2116                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2117                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2118                                 tep = tf.file->private_data;
2119                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2120                         }
2121                 }
2122         }
2123
2124         /*
2125          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2126          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2127          * ep_find() till we release the mutex.
2128          */
2129         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2130
2131         error = -EINVAL;
2132         switch (op) {
2133         case EPOLL_CTL_ADD:
2134                 if (!epi) {
2135                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2136                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2137                 } else
2138                         error = -EEXIST;
2139                 if (full_check)
2140                         clear_tfile_check_list();
2141                 break;
2142         case EPOLL_CTL_DEL:
2143                 if (epi)
2144                         error = ep_remove(ep, epi);
2145                 else
2146                         error = -ENOENT;
2147                 break;
2148         case EPOLL_CTL_MOD:
2149                 if (epi) {
2150                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2151                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2152                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2153                         }
2154                 } else
2155                         error = -ENOENT;
2156                 break;
2157         }
2158         if (tep != NULL)
2159                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2160         mutex_unlock(&ep->mtx);
2161
2162 error_tgt_fput:
2163         if (full_check)
2164                 mutex_unlock(&epmutex);
2165
2166         fdput(tf);
2167 error_fput:
2168         fdput(f);
2169 error_return:
2170
2171         return error;
2172 }
2173
2174 /*
2175  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2176  * part of the user space epoll_wait(2).
2177  */
2178 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2179                          int maxevents, int timeout)
2180 {
2181         int error;
2182         struct fd f;
2183         struct eventpoll *ep;
2184
2185         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2186         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2187                 return -EINVAL;
2188
2189         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2190         if (!access_ok(events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2191                 return -EFAULT;
2192
2193         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2194         f = fdget(epfd);
2195         if (!f.file)
2196                 return -EBADF;
2197
2198         /*
2199          * We have to check that the file structure underneath the fd
2200          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2201          */
2202         error = -EINVAL;
2203         if (!is_file_epoll(f.file))
2204                 goto error_fput;
2205
2206         /*
2207          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2208          * our own data structure.
2209          */
2210         ep = f.file->private_data;
2211
2212         /* Time to fish for events ... */
2213         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2214
2215 error_fput:
2216         fdput(f);
2217         return error;
2218 }
2219
2220 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2221                 int, maxevents, int, timeout)
2222 {
2223         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2228  * part of the user space epoll_pwait(2).
2229  */
2230 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2231                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2232                 size_t, sigsetsize)
2233 {
2234         int error;
2235         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2236
2237         /*
2238          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2239          * we apply it here.
2240          */
2241         error = set_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2242         if (error)
2243                 return error;
2244
2245         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2246
2247         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2248
2249         return error;
2250 }
2251
2252 #ifdef CONFIG_COMPAT
2253 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2254                         struct epoll_event __user *, events,
2255                         int, maxevents, int, timeout,
2256                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2257                         compat_size_t, sigsetsize)
2258 {
2259         long err;
2260         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2261
2262         /*
2263          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2264          * we apply it here.
2265          */
2266         err = set_compat_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2267         if (err)
2268                 return err;
2269
2270         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2271
2272         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2273
2274         return err;
2275 }
2276 #endif
2277
2278 static int __init eventpoll_init(void)
2279 {
2280         struct sysinfo si;
2281
2282         si_meminfo(&si);
2283         /*
2284          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2285          */
2286         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2287                 EP_ITEM_COST;
2288         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2289
2290         /*
2291          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2292          * inclusion loops checks.
2293          */
2294         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2295
2296 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2297         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2298         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2299 #endif
2300
2301         /*
2302          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2303          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2304          */
2305         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2306
2307         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2308         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2309                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2310
2311         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2312         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2313                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2314
2315         return 0;
2316 }
2317 fs_initcall(eventpoll_init);