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